1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31

44 658 3
Tài liệu được quét OCR, nội dung có thể không chính xác
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 44
Dung lượng 1,31 MB

Nội dung

Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31: Ổn tính và phương pháp tính toán

Trang 1

31 ỔN TÍNH VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN

31.1 Khái niệm cơ bản về ổn tính

31.1.1 Định nghĩa ổn tính

Tàu đang nổi ở trạng thái cân bằng trên mặt nước, sau khi bị nghiêng đưới tác dụng của ngoại lực (sĩng, giĩ ), khả năng hổi phục trở lại trạng thái cân bằng ban đầu khi ngoại lực thơi tác dụng được gọi là dn tinh (Stability) On tinh nghĩa là đặc tính ổn định của tàu 1 Tuỳ theo hướng nghiêng ngang (ắc) hay nghiêng dọc (bổ), ổn tính gồm cĩ ổn tính ngang

(Transverse stability), ổn tính dọc (Longitudinal stability)

2 Tuy theo gĩc nghiêng nhỏ hay lớn, ổn tính chia ra ổn tính ban đầu với gĩc nghiêng 10°~15°

(nitial stability) và ổn tính gĩc nghiêng lớn với gĩc nghiêng trên 15” ( Stability at large inclination)

3 Tuy tinh chất của ngoại lực, với gĩc nghiêng lớn nếu xét tới ảnh hưởng của gia tốc gĩc và

quán tính, thì ổn tính được chia ra ổn tính tĩnh (Statical stability), ổn tính động (Dynamical

stability)

4 Tuy theo tau cĩ bị hư hỏng khoang, két hay khơng, ổn tính chia ra én tinh nguyén (Intact stability) và ổn tính tai nạn ( Damaged stability) hoặc cịn gọi là tính chống chìm (nsubmersibility)

Trong phân này chủ yếu trình bày ổn tính ngang, gọi chung là ổn tính

Tàu chạy biển phải cĩ đủ ổn tính, nếu khơng tàu sẽ bị lật, nhưng ổn tính quá lớn khiến cho tàu lắc gĩc độ quá lớn trong sĩng giĩ làm cho hàng hố bị dịch chuyển , gây nên tổn thất cho tàu và hàng hố Vì vậy trong suốt hành trình, con tàu lúc nào cũng phải được duy trì ổn tính thích hợp

31.1.2 Các lực tác dụng vào tàu và thuật ngữ ổn tính

Hình 31.01a cho thấy các loại lực tác dụng vào con tàu khi nĩ ở trạng thái nổi cân bằng Từ hình vẽ, mơ tả các thuật ngữ cơ ban sau đây,

1 G- Trọng tâm của tàu

Tồn bộ trọng lực của tàu gồm tàu khơng, nhiên liệu, hàng hố, nước giằng tàu, hằng số tầu tác dụng qua trong tam G theo chiéu thẳng đứng hướng xuống phía dưới

2 KG - Chiểu cao của trọng tâm tính từ đường cơ bản (ki tàu)

3 B- Tâm nổi

Trang 2

Là tâm của khối nước mà tàu chiếm chỗ Lực nổi của khối nước tác dụng vào tàu qua tam B

theo chiều thẳng đứng hướng lên trên Khi tàu nổi ở trạng thái cân bằng thì lực nổi và trọng

lực của tàu tác dụng trên cùng trên một đường thẳng đứng, bằng nhau và ngược chiều nhau

Hình 31.01 KB - Chiểu cao của tâm nổi B tính từ ki tàu

Hình 31.01b cho thấy tàu bị nghiêng dưới tác dụng của ngoại lực Trọng tâm G của tàu khơng thay đổi Đường nước thay đổi từ WaLo đến W¿L¡ Vì hình dáng phần chiếm nước của thân tàu thay đổi làm cho tâm nổi từ B dịch chuyển đến Bị Trọng lực của tàu tại G và lực nổi của nước tại Bị tạo thành một ngẫu lực

Tâm nghiêng M (Metacentre)

Từ B¡ kế đường thẳng đứng, đĩ là đường tác dụng của tâm nổi B;, đường này cắt đường trung

tâm thẳng đứng của tàu tại điểm M Với một gĩc nghiêng nhỏ từ 10° đến 15° sự dịch chuyển

của Bị rất nhỏ, do đĩ sự dịch chuyển của M cũng rất nhỏ cĩ thể coi như M là cố định M được gọi là tâm nghiêng (Metacentre) Chiểu cao của M biến đổi theo mớn nước của tàu Nếu tàu nghiêng gĩc độ lớn thì Bị dịch chuyển ra phía ngồi rất nhanh chĩng, do đĩ làm cho M dịch chuyển lên phía trên, vì vậy khơng thể coi M là cố định được nữa và khơng cịn được

sử dụng để tính tốn ổn tính theo cách thơng thường

Bán kính tâm nghiêng (Metacentric radius)

Khoảng cách giữa tâm nghiêng M và tâm nổi B gọi là bán kính tâm nghiêng

r=BM=1= VA 1

Trong đĩ, r - Bán kính tâm nghiêng

I, - Mơmen quán tính của mặt đường nước đối với trục trung tâm dọc (Inertia moment of water plan)

V - Thể tích chiếm nước A - Lượng chiếm nước

ø - Khối lượng riêng của nước

Trang 3

Cơng thức trên cũng cho thấy rằng với gĩc nghiêng nhỏ, lượng biến đổi của điện tích mặt đường nước rất nhỏ do đĩ biến thiên của l„ cũng rất nhỏ, V khơng đổi, vì vậy bán kính tâm nghiêng BM cũng dịch chuyển rất nhỏ, coi như r cố định

7 KM - Chiểu cao của tâm nghiêng M tính từ ki tàu K KM=KB+BM 8 Chiéu cao én tinh (Metacentric Height) GM

Là khoảng cách giữa trọng tâm G của tàu với tâm nghiêng M GM được tính tốn để đánh giá ổn tính của tàu ở gĩc nghiêng nhỏ dưới 15”

Khi G nằm dưới M gọi là GM “dương”, nếu G nằm trên M gọi là GM “âm

'

9 Tay địn ổn tính (Righting lever) GZ

Xem hình 31.01b, từ G vẽ đường vuơng gĩc với MB¡, gặp MB; tại Z, GZ gọi là tay địn ổn tính Trọng lực của tàu vă lực nổi tác dụng lên hai đầu mút của GZ tạo thành mơmen ngẫu luc, khi mơmen này cĩ khả năng làm cho tau hồi phục lại vị trí cân bằng ban đầu thì gọi là mémen héi phục (Righting moment) hay cịn gọi là mơmen ẩn tính tĩnh

Nếu trọng tâm G của tàu quá cao, như hình 31.02b, sau khi tàu bị nghiêng do ngoại lực,

chiều tác dụng của trọng lực và chiều tác dụng của lực nổi tuy vẫn khơng nằm trên một làm

cho tau nghiêng thêm khiến tàu ở trong trạng thái khơng ổn định, mơmen đĩ gọi là mơmen

lat (Upsetting moment) ‘

31.2 Chiểu cao ổn tính ban đầu GM

31.2.1 Định nghĩa ổn tính ban đầu GM

GM là đại lượng đo ổn tính trong trường hợp gĩc nghiêng nhỏ, đại lượng này khơng biến đổi

khi gĩc nghiêng biến đổi, cĩ thể dùng nĩ để xác định mơmen ổn tính sinh ra khi tàu bị

nghiêng do tác dụng của ngoại lực

GM=KM-KG

Với gĩc nghiêng 6, lực nổi và trọng lực của tàu tạo thành mơmen ngẫu lực, tức là mơmen ổn

tính như mơ tả trên hình 31.01b Nếu gĩc nghiêng Ønhồ (trong phạm vỉ Ø< 10! ~ 15°), tâm

nghiêng M cĩ thể coi như là một điểm cố định trên đường trung tâm thắng đứng của tàu Ổn tính nh của tàu với gĩc nghiêng nhỏ gọi là ổn tính tĩnh ban dau

Mơmen ổn tính tĩnh ban đầu tính như sau : M, = A.GZ=.9,81A GM sin@

- : 2 GZ :

(với gĩc nghiéng nhé siné= GM + GZ= GM sin@) Trong đĩ, A- Lượng chiếm nước của tàu

GZ - Tay địn ổn tinh (m)

GM - Chiều cao ổn tính ban dau (m)

Ø - Gĩc nghiêng ®

Trang 4

Phân tích cơng thức trên cho thấy, với một con tàu cĩ trọng tải nhất định:và gĩc nghiêng nhất định (gĩc nghiêng nhỏ) thì mơmen ổn tính tĩnh ban đầu tỷ lệ thuận với GM, Vì vậy, điêu chuẩn cơ bân để đánh giá ổn tính bản đầu là chiều cao ổn tính GM sau khi hiệu chỉnh mặt thống tự do

Ngồi ra, mơmen ổn tính tĩnh ban đầu cịn tỷ lệ thuận với lượng chiếm nước A của tàu, cho

nên với một con tàu nhất định khi đẩy tải và khi khơng cĩ tải thì mémen 6n tinh tinh ban

đầu khơng giống nhau ‘

31.2.2 Cân bằng ổn định, cân bằng trung hịa, cân bằng khơng ổn định

Tùy theo GM cĩ dấu (+), hoặc bằng khơng, hoặc cĩ dấu (-) mà eon tàu cĩ:3 trạng thái cân

bằng tương ứng sau đây, :

1 Cân bằng ổn định (Stable Equilibrium)

Một chiếc tàu được coi như cĩ thế cần bing 6 ổn định khi bị nghiêng dưới tác dụng của ngoại lực, nĩ cĩ thể hổi phục lại thế cân bằng ban đâu khi ngoại lực thơi tác dụng như mơ tả trên hình 31.01b Tức nĩ phải thỏa mãn những điều kiện sau,

-Ở gĩc ngiêng nhỏ, cĩ GM dương -

- Ở bất kỳ gĩc nghiêng nào, “GZ phai nim vé phía nghiêng thấp của tàu 2 Cần bằng trung Hịa (Neutral Equilibrium) io

Một chiếc tàu nghiêng dưới tác dụng của ngoại lực nĩ khơng cĩ xu hướng khơi phục lại thế cân bằng ban đầu cũng khơng cĩ xu hướng nghiêng thêm thì coi nhứ nĩ ở thế cân bằng trị ung hịa Trường hợp này xảy ra khi trọng tâm G va tam nghiéng tring rhau, trong lc va hc n6i tác dụng lên cùng một điểm, khơng tạo ra tay địn ổn tính, xem hình 31.02a Lúc nay con tau chịu chỉ phối hoần tồn bởi ngoại lực Trong khai thác khơng cho phép tàu ở trạng thái cân bằng trung hịa

Hình 31.02 3 Cân bằng khơng ổn định (Unstable Equilibrium)

Một chiếc tàu ở trạng thái cân bằng khơng ổn định là chiếc tàu sau khi bị nghiêng dưới tác dụng của ngoại lực, nĩ cĩ xu hướng nghiêng thêm làm cho tàu cĩ khả năng bị lật, xem hình 31.02b Trường hợp này xảy ra khi,

Trang 5

- Với gĩc nghiêng nhỏ, tàu cĩ GM âm

- Với bất kỳ gĩc nghiêng nào, tay địn thế vững GZ nằm về phía nghiêng cao của tàu Lúc này, đưới tác dụng của trọng lực và lực nổi tạo thành ngẫu lực âm khiến cho tàu càng

nghiêng về phía thấp hơn Khi xếp hàng hố chạy biển khơng cho phép tàu ở trạng thái cân bằng khơng ổn định 31.23 Chiểu cao ổn tính GạM Chiểu cao ổn tính GoM là ổn tính ban đầu GM sau khi hiệu chỉnh mặt thống tự do Cơng thức cơ bản tính GạM, GạM =KM - KG- đGM: Trong đĩ, KM - Chiều cao tâm nghiêng M tính từ ki tàu

KG - Chiều cao trọng tâm của tau tính từ ki tau

đổ GM; - Lượng hiệu chỉnh mặt thống tự do đối với chiều cao ổn tính ban đầu Trong cơng thức trên căn cứ mớn nước bình quân của tàu cĩ thể tìm KM trong thơng báo ổn

tính của tàu Thành phần KG và ổ GM; được tính tốn ở các phần trình bày sau đây

Nếu như trên tàu khơng cĩ các tư liệu để tra cứu, cĩ thể tính KM bằng các cơng thức kinh

nghiệm như sau,

KM = KB+BM KB = 0,54d,

BR BM = 0,08 —

Trong d6, d„ - Mớn nước trung bình của tàu B - Chiểu rộng của tàu

31.3 Tính chiều cao trọng tâm KG của tàu 31.3.1 Cơng thức tổng hợp _ A,KG, +5PKG, A KG Trong đĩ,

A - Lượng chiếm nước của tàu (0 As- Lượng chiếm nước tàu khơng (1) KG, - Chiểu cao trọng tâm tàu khơng (m)

P¡ - Khối lượng của loại hàng thứ ¡ (Ð) ( hàng hố, nhiên liệu, nước ngọt trong từng hầm hàng, két chứa)

A = EP+ A,

KG, - Chiểu cao trọng tâm của trọng lượng P¡ (m)

Trang 6

31.3.2 Chiều cao trọng tâm KG, cửa trọng lượng tau khong (Light ship’s weight)

Khối lượng tàu khơng và chiểu cao trọng tâm KGo của nĩ là một đại lượng cố định cĩ thể tìm trong tư liệu của tàu Sai số của KGo chừng 0,02m

Khi tính khối lượng tàu khơng tải, cần xem xét tới hằng số của tàu Hằng số tàu là một đại lượng cĩ thể xác định khối lượng nhưng khơng xác định được vị trí của nĩ, cĩ thể coi như khối lượng này phân bố đều trên tàu mà sai số phát sinh khơng lớn lắm Vì vậy cĩ thể coi trọng tâm của hằng số tàu trùng với trọng tâm tàu khơng, cịn bằng số thì cộng vào khối lượng tàu khơng

31.3.3 Tính khối lượng nhiên liệu, nước, vật tư , vật phẩm dự trữ và trọng tâm của chúng

Để xác định trọng tâm của tàu, đối với nhiên liệu, nước, „ vật tư dự trữ thì tính riêng cho từng khoang, két Nĩi ¿ chung trong tư liệu của tàu cĩ cho các đường cong để tra cứu chất lỏng chứa trong từng khoang, két Hình 31.03 là đồ thị điển hình cho một két nhiên liệu của một tàu nào đĩ giúp ta tìm trọng tâm và thể tích của chất lỏng khi biết độ sâu của chất lỏng đĩ Độ sâu của chất lồng ạ được đo bằng thước dây (tape), khi đọc thước cố gắng

đọc chính xác đến 1cm Theo hình vẽ nếu độ sâu của Hình 31.03

chất lỏng là H thì tra được thể tích V và KG; tương ứng,

Khi đo độ sâu của chất lỏng phải tiến hành một số hiệu chỉnh như sau,

1, Hiệu chỉnh khi lỗ đo khơng nằm ở giữa két theo chiéu doc,

Giả sử tàu cĩ chênh lệch mớn mũi lái là t, gĩc chúi lái là ø, lỗ đo tại C, B là vị trí giữa két, như hình 31.04a mơ tả mặt cắt dọc của két, z, z' là mặt thống của nhiên liệu, dùng thước đo được độ sâu của chất lỏng là DF Độ sâu thực của chất lỏng là AH AH = DG - DE DG = DFcos 9 AH = DFcos g - BC + ‘bp Lấy DG * DF, tinh lượng hiệu chỉnh BC-— và lập thành biểu bảng (kèm theo tư liệu tàu) hp

Dùng độ chênh mớn nước t làm đối số tra bảng để lấy lượng hiệu chỉnh Bảng hiệu chỉnh này thường chờ độ chênh mớn nước cách nhan !:¬ hoặc 0,5m, khi tra cẨn phải nội suy 2 Hiệu chỉnh độ sâu chất lồng khi lỗ đo khơng nằm ở giữa két theo chiều ngang (hình 31.04b)

Giả sử tàu bị nghiêng ngang, một gĩc Ø, lỗ đo C'cách vị trí giữa két chiều ngang là B’C’, từ lỗ đo đo được độ-sâu của chất lỏng là D'E? thì, thì độ sâu thực tế là,

A'H' =DF'cosØ -B'CtgØ

Khi lỗ đo nằm bên nghiêng thấp, B’C’ cĩ dấu (+), ngược lại cĩ dấu (-)

Trang 7

er oh yao Obl dad ial c ME fa ganul vul Didl PETRY OF ¢ tua G4 đỗ} gái sa Hinh 31.04 thề! qdợai Ấy ,ẴVH MH HỆ, Vpd

Tàu XYY, két nhiên liệu Số 2.cĩ lỗ›đo năm ở mặn i4i?1Õ đơ“ tách đườngrgiữatšb Sài đĩi

đượờ đệ: sâu - nhiên liệu trong; két đọtltrểnfthướ lài 1,81 othu:đing hghiêhg vềi bên thái 8h Tim độ sâu dhực tế của nhiên liệu tong kếu Giải : | Muh oho oily Go us! Bio ail) gnow gaudo qnpor gui guờu sữa guốt Tilo ite

¡ nơbÄn 1à tơm ola dụa nầib thì 6b A 43d) Sy at gun ait nd qin Ob ốu 6a ip † '§@odfP- afar Bieseih” vpio ube Gb iid tbl

th

voted? vob wbl (oqat) vib abd) aa tid eb obub Khí đo các gt cân cht ý, nếu tàu bị:pghiêng, ngang:hoặc chúi khi đo, và: biêu chỉnh độ sâu

chất lỏng trong các kết quá đây hoặc trong.kếtcịm|ai,một lượng, nhỏ chất |ƠNETI 61 suốt arto

a) Trường hợp két cịn một;Ìwgps,nhỏ chất lỏng.!heo.pbư,hìyb.21,05ay/KE,đ, tại ,điểm¡A thị thước đo đọc được bằng khơng nhưng thực tế trọng két vẫn cịn chất Wane Néu do tai diém

ch

B, mặc dù đã hiệu chỉnh nghiêng 'đgkb, thi tú) bảdg Hhậh tợc (iế! 86t) M40 (61g44 whe

nhiéwhion thể tídrchất lồng,thựccgĩ/troigi kết, so ở 6{ (BI Ta nồui dư2E u20 0a tải de FO

9lrplðif§ Hop won Ret wan way chất lồi theo bhi hih 31056; Hew do tHe afdin Aad dd

đã được hiệu chỉnh nghiêđÿh£Àiỹ; Thể tích! chất lịng thực cĩ cớ ' tiể nhiều Hơi thể đếh chất

lỏng tra bảng Nếu đo tại điểm B, mặc dù số đọc trên thước đo là đậy nhưng thực tế két vẫn cịn cịn trống “AH = Dp Ford Be 1 H 1 1 ' ! \ ' \ a dale aye id 2 ! oy (GERI BSL Oph aod) nad daids al oe BEML LOU) 1 Phương pháp tính

LINH Go ral THÊ mỗi tal

Trang 8

yên lãi đơn; mỗt.vận tả¡,đạn cĩ nhiền, loại hàng Nĩi: chung chiêu ¡cao trọng tâm,của cáo đơ;

hàng, đượé tínhchằng,các,phương pháp,gần đúng nh saeco: cy tốn Ví daứi ons Sido

Sử dụng bản vẽ mặt cắt dọc của tàu, trên đĩ cĩ đủ kích thước các hầm, két theo mor ty

nhất định Tính thể tích.tững lơ hàng,xếp trang tng-hdm, tinh, tý,lê,giữa, thể tích 1ơ hàng và:

thể tích hâm hàng, đánh dấu phân thể tích của hàn; trong hầm hàng theo tỷ lệ Sau đĩ tìm

trọng tâm của lơ hàng trên bẩn Vee diet cine ad độ cao trộng 'iãm Ca lố ‘hang dn ki ia! hinh 31.06 CORO TE ni vn g ghé a i : .obil2 suối nồng dnta nàn] 6+ bat Be VHS B Bb abe co Bod ngấN cịm | HỊnh 3† 08, 7 “Hình 3107 7 Nob Đ XS f { %

Cũng cĩ thể dùng cá chí đo trực tiếp Bộ cao của Ấừng lơ làng được xếp, sau đĩ căn cứ hình dáng mặt cắt ngang`bủa từng hầm hoặc vị lríxếp hàng mà xác định trọng tim cia 16 hàng Nếu mặt cắt ngang Ga him cĩ hình chữ (&hật hoặc hình vuơng thf trong tâm của lơ hàng nằm ở nửa chiều cao của nĩ Nếu hình dán;2ơứ£ mgtcắt của hầm là hình thang thì chiều cao trọng tâm của lơ hàng được tính, như hình 31.017

Bod gréd oso wine E\S 6 mt gnu yal 240.1Ê alt, BL ifn nore yanora obo tiv OG (E

hes GTP did osd anéH A

PAL ATH S WO CKS cad nein Hag ni th aay Heer 2g đợi3m6n Got ond gasH bl ond udid abda 250 ily UUB pướnHH mất guỌn ộd3Ÿ narl 3d) ịa vần nội] oad Bằng phương pháp này sau khi tìm được độ cao tính từ đáy như nĩi trên phải cơng với chiều

cao của đáy đơi sẽ nhận được trọng tâm của lơ hàng tính từ RftÉn tịl mập Tbv iơb đnils nội .ẽ

OPE RAP Hoy MOE Bs Aleph ds HY ae et Se ba Bt Hea thy el KS

lấy giá trị trung binll Be? NP HE sO CRAPS CG City AERO A GB SH thf HHS TR

trọng tâm từng phần hàng riêng biệt Trong quá trình tính tdáni nếcâwphải tiến kênh Gist ,ị

vài hiện chỉnh như sau: ca: ny

Bor niga, ‘hinh Trời Ho o8 Ob ono mal ail id i61 gnéd isol 2 16m Vgda U61 dnf1 hup gnorT

-_ #iêu:chỉnh đơ cao tgong tâmiehothàng tờihàngcb8eida nội Sdt bo adot duit idl gadis sel id

ly Bàn dbftelud3aÐdilp Qing?ziðgayiat tin nồ írl† rdÌdo udid gnddd v3 ịa sữa nẬb .nồ¡d nân V§a ué3

nasitos gắd so ind gnow oso 6d YT .ồn sữa oso uBido sip đơng suấd|+bV2ntzby⁄GngstwealiƠkt sữa cất grợn-oÁo Ob gaurdo io an odo 150 fZq3x_ogub fdi olbslsrd6l ado vib 6 q5x olub gư6nd| susa-sfi6ÍÌ ontoinoa gnofF .afor ditt oa) gros dod q&dlt Se) 30 oanolrlod ơd n6ot sữa mi gto 31 orl) gnom

7

a) b) 0 nơi quái sỗs mãi sao! osa ơđ ,8

guád 1§m âd sữa ïov ộb s§od oso Ob Ens 3108 1à3 sữo0 gnơi giốiÍ s2 mÃ1 sợi oso ộ@đ dafu Bup gnorT ,Uấi sửa nội Y3 qươn ịo hod gắd doit gnub id? 6b Yu eu Sb Se Wb msl gndl dì 1bd9 iồb verl mơi gaợn oso Ob oma reél ib yer Sct Oo Bod Badd Ob Iida ,nồid nộn ved9

Trang 9

Nên chia ra hai khối, khối hình chữ nhật bên dưới lấy chiều cao trọng tâm bằng một nữa của chiều cao hình chữ nhật, khối ngọn ở trên lấy chiểu cao trọng tâm bằng 1⁄3 chiều cao của

ngọn

2) Hàng rời đã san phẳng hoặc hàng bao nhỏ xếp phẳng (hình 31.08b) Lấy chiều cao trọng tâm bằng một nữa chiều cao của hàng hố

3) Hàng rời bể mặt cĩ hình lịng chảo chưa san phẳng (hình 31.08c)

Lấy chiều cao trọng tâm bằng chiêu cao hàng hố và hiệu chỉnh phần lịng chảo

Hiệu chỉnh đối với hình đáng hầm hàng

Đối với hầm bàng hình chữ nhật, hình 31.09a, trọng tâm lấy ở giữa chiểu cao hàng hố 2) Hầm hàng cĩ hình đáng như , hình 31.09, trọng tâm lấy ở 1/2 ~ 2/3 chiều cao hàng hố WV 8) b) c) Hình 31.09 3) Đối với các khoang nhọn mũi lái, hình 31.09c, lấy trọng tâm ở 2/3 chiều cao hàng hố Hàng bao kiện

Hàng bao kiện nặng cĩ trọng tâm thường lệch về phía đáy thùng, khi lấy trọng tâm của các bao kiện này cĩ thể tham khảo trọng tâm thường được ghỉ trên nhãn hiệu bao kiện

Hiệu chỉnh đối với đệm lĩt hàng

Nĩi chung đệm lĩt thường làm cho trọng tâm hàng hố cao lên, cho nên khi tính chiéu cao trọng tâm của loại hàng hố này phải hiệu chỉnh cho chiều cao đệm lĩt

Hiệu chỉnh độ lún của hàng hố

Trong quá trình tàu chạy một số ố loại hàng rời bị lún làm cho độ cao của trọng tâm hàng hố bị hạ thấp, khi tính tốn cĩ thể hiệu chỉnh bằng cách trừ đi 1%~ 2% độ cao trọng tâm ban đầu của nĩ Nếu khơng hiệu chỉnh thì ổn tính tính tốn cĩ thể nhỏ bơn ổn tính thực tế khi tàu chạy trên biển

, Độ cao trọng tâm của hàng contennd

Nĩi chung, độ cao trọng tâm của mỗi contennơ cĩ thể lấy bằng một nửa chiểu cao của nĩ

Trong contennơ hàng nặng thường được xếp ở đáy cịn hàng nhẹ thì được xếp ở trên, cho nên trong thực tế trọng tâm của tồn bộ contennơ cĩ thể thấp hơn trọng tâm tính tốn

Độ cao trọng tâm của hàng lồng

Độ cao trọng tâm của hàng lỏng trong két cĩ thể dùng độ cao hoặc độ vơi của bể mặt hàng lỏng làm đối số để tra từ đỗ thị dung tích hàng hố cĩ trong tư liệu của tầu Trong quá trình chạy trên biển, nhiệt độ hàng hố cĩ thể thay đổi làm cho độ cao trọng tâm thay đổi chút ít

Trang 10

Nĩi chung, trong quá trình tính tốn đối chiếu ổn tính khơng tránh khỏi sai số, đặc biệt là sai số khi xác định trọng tâm hàng hố để tính tốn độ cao của trong tâm Vì vậy khi tính tốn bao giờ cũng chọn con số cĩ xu hướng bất lợi cho ổn tính để nâng cao độ an tồn của ổn tính tính tốn

10 Ví dụ tính chiểu cao trọng tâm hàng hố

Một chiếc tàu hầm hàng số 3 xếp hàng theo như hình 31.10, dung tích hầm hàng này là

3.800mẺ, chiều cao của hầm hàng 8,1m, chiều cao đáy đơi của hâm 1,4m Hàng hố trong

hẳm được thống kê theo bảng dưới đây Hay tinh chiéu cao trọng tâm đến ki của tồn bộ hàng hố trong hầm [“ ——————FT\ | J Him 863 Ì 5 Thuốp lá Sản phẩm thuỷ tính 5 6 Giấy bảo 8 Ls Dầm thép ao {= 7 eee ay adi] T Hinh 31.10 Gidi,

Gộp các loại hàng cĩ bệ số chất xếp bằng nhau thành một nhĩm hàng như thuốc lá và hàng thủy tinh để tính Dùng cách tính theo tỷ lệ chiểu cao hẳm hàng để tìm trọng tâm của của từng nhĩm hàng:

Độ cao hàng hố = as H

Trong đĩ, v — Dung tích hàng hố, V — Dung tích hẳm hàng, H ~ Độ cao hâm hàng

Trang 11

isa 61 1Sid obb 62 ise iodd dau noi dott icbl vBy ÍV chất qười sfio oe

31.47tinis lnging higu.chink.cua: mặthống tự, do, 3@M¿,,

31.4.1 Phương pháp tính tốn

Mặt thống tự do như mặt thống của nước balát, nướš ngột, dầu nhiéh liệu chứa trịng các “

Kết6êngà@j dâđ:hàng hố:chứa trong›ốo khoang, tàu dầu cĩ ảnh hướng rất lớn;đến;ổn, tính,

ghúng làm ;pheHreng, tâm của tàu niâng icao: do, đĩ:làm giám-ẩổn tính của tàu., Vì vay khi:tính thám ẩn tírfopMä#X6trtớiảnh:hưởng củá:mặt:thống tự do ¡ổGMn : 6 GMr = Trong đĩ, cy co | Để tính i„ cĩ hai cá

1 Dùng tư liệu của tàu OP PE dais

Nĩi chung, trong thơng báo ổn tính của tàu đều cĩ bảng tra cứu số hiệu chỉnh mặt thống tự do của từng két đối với ổn tính an đầu, e tau, trong tu liệu, tính sin võ GM, cũng cĩ dầu chỉ

BHO" Asoo ea ail

aio suo mãi quợn ra 3B › Vi du,

Một chiếc tàu sau khi xếp hàng ‹ cĩ hai két nhiên, liệu số 1 và số 2 khơng đây Ổn tính ban đầu GM tính được 0,80m Tìm lượng" hiệu chỉnh mặt thống tự do và GMụ (Lượng chiếm nước Á = 19.5000)

.quấi mất os9 ơi:

VỀ” T008 61 gts sữa ưu gu đổi cuống doc tàn ak ha dua tấu vàn niAD

Tra trong bằng ” Hiệu chỉnh mặt thống tự do” trong thơng báo ổ én n định tau”, Kết, thứ nhất p-i = 780m", két thứ hai Øø -¡ = 1560m vậy,

oso Sito gato Mv sTO.1 :

ổGM,= 780+1560 - =012m 19500

GoM = GM- ổ GM; = 0,8-0,12 = 0,68m 2 Ti nút Pet age 4 gobd 54 15i ì

| *ðlier thong l6 tig để tà cm gián t tn) tu a

› Gore thie chung ee

| Các két chứa chất lỏng ớt

mũi ei? c he tay ae ae iy

nhu sa ¬-

[Momo ewe.crae bet rab | Tế 6L x R0 2

Trang 12

1 - i= 79% PBY(G +87) 6n da Đa Trong cơng thức, 1-Chiéu dai 20H Hint thang Gh) bh, bay’ ngất xà 'đây dài Vúa tình thang Èá)z? !ồM a) Kéthình vuơng hình 31 May: lÁ + S4) 6 HAE loud del OM Œ L=bi=b;=b, i=-—~#° ì a i id b) Két hình chữ nhật hình 31.11b, Ngự 7 ca đg bị=bạ=b; k= a1 oie ; A (h

Sys két hinh turk aie KIÂN31/ ĐĐ !2⁄ nêu

- Tầd» gueoibl by ia obo Baul So oly c

đuš 1ồd mâm 3B (noiz+z1b Ieuit BRAG) wy i eo ODT 48 2) Đối vội sáokét trịn, AYA HSL duai Xu ah đa? tì

Trg cfg Acid chat one pe cĩ các két cĩ hình đẳng àhú;

a) Két hình Llilg cĩ thể tinh i, như sau, ị 1 | ra | —- 3 aa oa i teen des oo thí iz, +, £ giãt aHl2 thần ti: k1

dah onsen werkt te iu tủa š

Trang 13

“9 i= 1 za°b 4 3) Đối với các két cánh gà Một số két balát ở mũi, lái cĩ hình dáng như hình 3.4.1 (b),0), i¿ tính như sau, a) Két hình hình 31.11h, i, = 210 +b,)(bệ + bệ) b) Két hình hình 31.111, i=

4) Ảnh hưởng của các vách ngăn đọc

Từ các cơng thức cho két hình chữ nhật ở trên nhận xét vệ chiểu rộng b của két cĩ ảnh hưởng lớn nhất đến số hiệu chỉnh mặt thống tự do, cho trong các két và khoang chất léng thường tăng cường các vách dọc chia khoang (longitudinal đivision) để giảm bớt ảnh hưởng của mặt thống tự do

Nếu két chữ nhật cĩ một vách dọc như hình 31.12a Vách ngăn dọc Vách ngăn dợc _ NS thì mơmen quán tính mm đi 3⁄4, tức là, N TS 3 * 48 a „ oe ae à A1 b £ 6

Nếu két chữ nhật chia làm 3 phân bằng nhau cĩ hai > < vách ngăn dọc như hình 31.12b thì mơmen quần tính giảm 8/9, tức là, 3) b) _L p Hình 31.12 108 i=

5) Vi du về cách tính số hiệu chỉnh mặt thống tự do bằng cơng thức

Trang 14

GoM = GM- 6 GM; = 0,60 - 0,15 = 0,45m

31.4.2 Mối quan hệ giữa gĩc nghiêng ngang với mơmen quán tính của mặt thống tự đo 1 Két vách thẳng đứng

Giá trị mơmen quán tính mặt thống tự do phụ thuộc vào hình dáng và kích thước của nĩ Nếu vách két là thắng đứng như hình 31.13a, b, khi tàu đang ở trang thái cân bằng nghiêng sang một gĩc độ Ø nhỏ thì mặt thống tự do tăng lên một giá trị bằng 1/cos Ø lần, và mơmen quán tính tăng lên 1/cos Ø” lẫn Bảng dưới đây cho ta hệ số đối với mơmen quán tính khi tàu nghiêng ngang trong phạm vi 45, Từ các số liệu trong bảng nhận xét thấy rằng trong phạm vi gĩc nghiêng ngang 15” thì mơmen quán tính tăng khơng quá 10%, trong thực tiển hàng hải cĩ thể bổ qua ảnh hưởng này Như vậy cĩ nghĩa là, đối với mặt thống tự do của két vách đứng thì “gĩc nghiêng nhỏ” phải lấy 15° làm giới han

2 Két cĩ vách nghiêng

Đối với két cĩ vách nghiêng theo như hình 31.13c, khi tàu nghiêng ngang thì mặt thống tự do tăng lên rất rõ rệt, mức độ tăng lên nhanh hay chậm tuỳ thuộc vào gĩc nghiêng của vách Với vách cĩ gĩc nghiêng bình thường trong két thì nên lấy gĩc nghiêng ngang Ø của tàu

khoảng 10? hoặc nhỏ hơn làm giới hạn /¿ ae a) b) t) Hình 31.13

31.4.3 Hiệu chỉnh mặt thống tự do khi gĩc nghiêng ngang lớn

Hầu hết các khoang két trên tàu đều cĩ thể xử lý như là khoang két vách đứng Với gĩc nghiêng lớn, trước khi nghiêng đến mức chân vách lộ ra hoặc đỉnh vách khuất mất thì xử lý bằng cách áp dụng bắng “Bảng hiệu chỉnh mặt thống tự do khi gĩc nghiêng ngang lớn”, nếu

Trang 15

Re ny 1/103978 ˆ! 0| 019134436 63 MO ah L34700 so hae y 1599601 "1,200775 1,819309 1305407 2224529 A“ 1414213 : nghiêng mở (6 TÚ! 8) iD nghiêng thích ứng cịn nhỏ hơn

2) Ảnh hưởng của mặt thống tự do đối với ổn tính khơng phụ thuộctttầ6Lwị Ârê tủa mặt -°

wi gf ROGER: miễn là i thodng khơng đổi

3) Knee long! chat lang trong 'kết 9à! đội cĩ: mat twodng eta'né whe vg anh hướng ì gt Aen on

WO) ¢hih Matta! sides con iS) ar as i sect ị So doby roy (usa Gad) yn taầz ịa Hi tị tố

diary rofl and ¡ 1 OL ree: ld

4) Mặt thống tự do trên trục ngang ảnh hưởng đến dnt tinh của tàu lớn hơn rất nhiều so với ảnh hương của nĩ trên trục dọc đối với ổn tính của tàu

5) Trục nghiêng ngang mặt thống tự do hồn tồn xác định bởi "diện tích mặt thống, trục này phải đi qua tam hình học của điện tích mặt thống song sơng với true, đọc mũi lái của tàu ¬ ¿ I Rèn LIN | 2 Một số biện pháp làm kim anh hugng củ mặt thống t tự do pot ` “vé 1) Khi lấy nhiên liệu, nước: ngọc và nước dần chuẩn b† chỏ hành trình: cố gắng lấy đây két tit 2) Khi nhận hang lỏng vào các khoang, két số Bing, khong dé nhiều các khoang, két vơi lưng chừng tàn g

q ầu gasp fbf CALE

3) Nếu phải lấy khơng đây väo khoang; kết thì nên phĩnếp khoanh, iéu c6:dlệrffdä niặt.1£

mm thống nhỏ pode tố; chiéu gang nhỏ

ts ra H55 nội nộ! 134 naaodŒ sa Set oh

4): Khi hanh trình nên tử tiên:đùng nhiÊn liệu và nườc ngột trolg lếc'KHốgi kelán 6,

saw 46 thi ding ổ»sác khộng: két nhỏ :hoijt0utiển dùing?ếC Khoanb:ketrnià tive whieh

oì1@uynữớt tường đối can trước; sat Ìđ6 dùip cáo kết số mo sâu hơi: BLA 8/151 80 S05

Peal Oe ind gy ny : oval itt eben 5) Cố gắng dùng hết nhiềh tieu thế nước trong "mắt kết sau 'đĩ chuyển sang dùng các kết khác

pes via dediis Said ont

6) Néu diéu kién cho phép thì: cho dần, “hơm nước 'ðảlát sau khi tiêu hao nhiên liệu hoặc nước ngọt „ ~ pooper me cư erec ca

31.5 Tính tốn ổn tính

Ví dụ,

Một chiếc tàu sau khi hồn lấp ic xếp hàng 'hãnE hĩa cũng đHiên liệu, nước ngọt, chiều cao trọng tâm của chúng đước-thống kê theo bản¿idði đây TínHiổn tính GạM ?

Trang 16

Khối Chiằu cao trọn, ˆ

“Hain, "kết ° nỘ đượng (9 |: v›đâm từ kiêm Hà Mơmen (Lm)

'Tàu ìu khơng ny 2704 67 18117 Boong:NÊI 30 10 300 Ham 1: 938 57 5347 ‘Boong,N°2 33 10 330 Hẳm 2 1746 _ 57: - 9952 Boong N°3 85 10 850 Him 3 1387 ˆ Lơ (6/25: - 9919 -Boong N94 31 10 — 310 Ham 4 154 : 6,5 4901 Két nhiên liệu 480: 5,5 2090 Két nước ngọt 280 - - 0,5 140 Nước balat sọ Két balat 340 0,5, 170 Kết nhọn mũi 130 6,1 793 Két sâu ; - 170 2,6 442 Kết nhọn lái 100 7 ¬ Hằng số 100 5 500 s Tổng cộng 9408 446 - | Tổng cộng lượng chiếm, nước A =9.408 tấn Tính tổng mơmen, Theo bang trên lấy khối lượng từng hầm, két nhân với chiều cao trọng tâm: ghỉ %Ào cột cuối cùng Lấy tổng cột cuối cùng

Tổngmơmen = '5486ltm - welt gu nha "m

Tra trong tư liệu tau cd, | KM = 6,7m Tra số hiệu chỉnh mặt thống tự do, cho các két nhiên liệu, nước được, ' “102 222 22ác &GM; = 0,06m `: về Cuối cùng, GM = —6,7-5,8 0,06 = 0,84m 31.5.2 Ổn tính ban đầu của một số loại tàu ENE a gett ne

'Với niệf cịn tầù cụ thể, phải cắn cứ vào thơng bad ổn tnh cũ 'Ýà tĩnh hình thực tế của *+từng chuyến nhữ hàng Hố, nhiên Tiệử/ nướ đgọt; nước baÌất để tình tốn ổn tính ban đầu của tàu và đối chiếu với tiêu chuẩn ổn tính theo quy định của quỷ ‘phar’ dude gia hoặc của

IMO dé xem ổn tính đã tính tốn cĩ phụ hợp quy định;hay khơng, Dưới:đây cho ổn tính (đã

hiệu chỉnh mặt thống tự do) thích hợp của một số loại tàu để tham khảo

Trang 17

Ổn tính ban đầu của các loại tàu Tổng t Ổn tính ban đầu Loại tàu ong irong Tai trong | thích hợp GoM tải (m) Khong tai 0,6~2,2

Tau hang, 2.000~5.000 Đây tải 0,5~1,1

khách 5.000~17.000 Đầy tải Khơng tải 0,5~1,8 09~12 1.500-5.000 Khơng tải 1,6~3,0 › Đây tải 0,4~1,0 Tau hang 5.000~10.000 Khéng tai ˆ - 1,6~3,9 ` ` Đầy tải 04~1,1 200 3.000 Khơng tải 1,0~2,5

ae Day tai U,8~1,2

Tàu dầu 3.000~10.000 Khong tai A Gat 3,0~4,0 ` ` Đây tải 1,6~2,2 ` Khơng tải 0,3~1,0 Tàu kéo 80~430 Đầy tải | 05-12 31.5.3 Điều chỉnh ổn tính

Khi thiết kế sơ đỗ sắp xếp hàng hĩa, sau khi tính tốn sơ bộ ổn tính của tàu, nếu phát hiện thấy chiều cao ổn tính GM quá nhỏ hoặc quá lớn thì phải điều chỉnh đến mức độ thích hợp Cĩ thể nâng cao hoặc hạ thấp trọng tâm của hàng hĩa để điều chỉnh ổn tính, tiến bành bằng

cách như sau

1 Dịch chuyển hàng hố theo chiều thẳng đứng

Nếu w ( khối lượng hàng hĩa, vật nặng) dịch chuyển theo chiều thẳng đứng từ Z¡ đến Z2 như hình 31.14, ta cĩ cơng thức lượng hiéu chinh 6GM như sau, w.(Zi-Z))= A-6GM wZ, —Z som 22 7) Lượng biến đổi của trọng tâm tàu là, Trong đĩ, ðKG =~8GM

w - Khối lượng hàng hố (vật nặng) phải địch chuyển

Trang 18

Đẳng thức trên với A cố định, cĩ thể tính một trong 3 yếu tố ưKŒ, w, Z, (Z= Z¡-Z2) khi hai thành phần cịn lại đã xác định Chẳng hạn, tính khối lượng w phải dịch chuyển khi 6KỚ và Z đã được xác định theo yêu cầu của người lập kế hoạch xếp hàng, thì w được tính như sau:

A-6GM W= ————

Z

Ví dụ,

Một chiếc tàu nào đĩ cĩ lượng chiếm nước 6.500 tấn, KG 7,75m Để nâng cao ổn tính (hạ

trọng tâm của tầu) người ta cho chuyển 100 tấn hàng hĩa trên boong xuống đáy hầm Lơ

hàng này khi ở trên mặt boong cĩ độ cao trọng tâm là 15 mét, khi xếp vào đáy hầm cĩ độ cao trọng tâm là 1,5 mét, Tìm trọng tâm mới của tàu?

Giải:

100(15 — 1,5)

Trọng tâm mới KG› = 7,75 —————— =7,34‡m 6500

2 Ảnh hưởng khi dịch chuyển hàng hố theo chiều ngang

Nếu w phải dịch chuyển theo chiều ngang từ Y, đến Y; theo như hình 31.14 thì tàu phát sinh nghiêng ngang gĩc Ø, : Y,—Y, g8 = »ợ;-=1) A-GM Cần lưu ý,

» — Vột năng dịch chuyển theo chiều ngang khơng ảnh hưởng đến ổn tính mà chỉ tạo ra gĩc nghiêng Tuy nhiên, khi tàu cĩ gĩc nghiêng nhỏ thì GM cũng thay đổi chút ít

Cơng thức về gĩc nghiêng OQ noi trén chỉ phà hạp với gĩc nghiêng nhỏ, bởi vì với gĩc nghiêng lớn khơng thể dàng GM để biểu thị

+ Khi vật năng dịch chuyển theo chiều ngang ì là vị trí mới, cịn Ÿ› là vị trí ban đầu, gĩc nghiêng phát sinh về phía vị trí mới

3 Ổn tính khi đồng thời dịch chuyển vật nặng theo chiều thẳng đứng và chiều ngang

Vật nặng w dịch chuyển từ vị trí (Z,Y;) đến (Za.Y;) như hình 31.14 thì tàu đồng thời biến đổi ổn tính và phát sinh gĩc nghiêng,

w(Z, -Z,)

Biến đổi ổn tính 6GM = ——

Phat sinh géc nghiéng ˆ ,gø=— G1) - A(GM +8GM)

Vi du,

Một chiếc tàu lượng chiếm nước 14.368t, GM=1,45m, khi lập kế hoạch xếp hàng chuyển một lơ hàng 130: từ tweendeck hầm 1 ( Y¡=5m, Z¡=13m) sang hầm đáy số 3 (Y;=-4m,

Zz=5m) Tìm lượng biến đổi ổn tính và gĩc nghiêng

Giải,

Trang 19

ig0 = _MŒ 1) _ CỬ EAe4-9 — =-0,0535

A(GM +6GM) _ 14368(1,45+0,072)

Gĩc nghiêng của tàu a= 3, ổn tính của tàu GM= 1,45 + 0, 072= 1 522m,

ủi tin Ma pe adc

31 54 Tính ổn tính khi xếp/đỡ thêm ‘noth khối lượng nhỏ dưới 10% lượng chiếm, nước - Xếp thêm lếđ tài ‘hohe đỡ khỏi tấu mot khối lượng nhổ w - lá thốt việc lầm 'thường' tuyên

trong quá trình khai thác tàu Khối lượng để k6 tiể là triệt 1õ hàng; niột'loại hàng siêu trọng;

hoặc lấy nhiên liệu vào tàu, hoặc nhiên liệu tiêu thụ trong hành trình, hoặc bơm vào hoặc,

bơm ra nước giằng tàu

2 fh 2 GGT

Giả sử cân xếp hoặc đỡ một khối lượng là w, ao;„

GMI, KM¡, KG¡, ổZM,; - lần lượt là chiêu gag, én, tinh, chiêu cao tâm nghiệng, trọng tâm

tàu yA, ảnh, hướng của mặt t thống tì hie tự, do, trước

¡xếp thêm hoặc d8 3 hang, , bs ở GM¿;, KM¿;, KG;, 6GM 72 ~ lần lượt là chiéu cao ổn tính, chiều cao tâm nghiêng; trọng € tâm tầu và ảnh hưởng của mặt thống tự do sau khi xếp thêm: “hoặc dỡ hàng

ơKG, đGM, - biến đổi chiều cao trọng tâm tâu' và lượng biến đổi của ảnh hưởng mặt thống tự do sau khi xếp/dỡ một khối lượng w

Nhận thấy¿»› ơm : GMa KM KG 55M 3 _ wis usando « woth nol anSidun = KM; (KG, SGM ae OKC ‘GM

Ay Nol Non er isk 5

- =k, kMä6M SRG SGA?" ado dol gab vee ih Jor ref pe isla, Se save bide gndinlgns

Vì khối lượng,hàng, xếp/đư, nhỏ nem cGs the Joan Maas Gi r#fltsatikhitếpildidhơdb + hàng, ¿ ảnh hưởng c của jmặt thống tự do Khon aGi, OG

mid rel anh tải ALPE ceil toda (oY eA) ag ab AY, Meo Tn iv ti o Syudo doib w giận lậV A, KG, ĐỀ 212 8 tlni2 1Ềdq Av cai no fob Cũng biết rằng ðKG= KGzKG¡= A, + Zw, § Sư “ee Z) da) uồ iồb «Sid là 2w, Ge De A, + 2w; ™ ~ - ¬ quơi—tt sị đa 1814 Thay vào cơng thức, tỉnh GM; dud 0b + MO)A =w,- (KG, - —Z, ) „j"h W —— (m

adyurlo quấn qồỀx doạod Ni gật May one] ow, J80E BT otic maida gobul v6 oSido JOM mh-=cŸ) Ê ba vàb mẫu sass (m£El=iN ,mề=¡Ÿ ) { mẫn doobnoowi Wi JOEL gnéd Ol 10m Trong đĩ, -guơidgn sịy 6v du nồ lộb mồid nngui mứT., (ề=eN

Ko

Trang 20

GM), GM, - Chiéu cao ổn tính trước và sau khi xếp/dỡ;hàng,(mét) : ‹: › tố

>w, - Tổng đại số của các lượng hằng xếp/đỡi (tấu) (xếp;w.lấy dấu Œ), đỡ C)

Z¡ - Chiểu cao trọng tâm tính từ Kgủa trộng lượng hàng ¡ xếp/dỡ (mét) KG, - Chiểu cao trọng tâm của tàu trước khi xếp/đỡ (mét) Pune gue

oul! Roo 2a id hati hue ‘ca Ha tittde hi xếpjdỡ hàng

31.5.5 Tính ổn tính khi xếp/dỡ một khối lượng trên 10% lượng 'chiếm nước ¡

Cần chú ý, cơng thức tính cho việc xếp/dỡ lơ hàng nhỏ dưới 10% lượng chiếm nước vừa nĩi trên cĩ được là dựa trên cơ sở sau'khi #ếp/đ8:inột khổi lượng nhỏ Midịch chuyển khơng đáng

kể, KM;-KM;=0 Nhưng với một khối Jugng hang lớn thì mớn nước thay, d ổi Jớn, cơng thức này phát sinh sai số khá lớn khơng cịn thích hợp, khơng nên dùng Khi xếp/d0 khối lượng

lớn (trên 405) thi 4p dung 2 phương pháp sau đây, ,

1 Tính bằng biểu a bang a

dị TỶ tr

¿ ee i gy aay ae ae OEP,

Nếu ở cảng trung gian phải xếp hoặc dỡ một khối lượng hàng lớn (trên 10%), hoặc phải bơm vào (ra) một khối lượng lớn nước balat thì pHả¡:tính lại:chiễu;cao:ổn tính của tàu:

Việc tính tốn lại chiều cao ổn tính cĩ thể dùng cơng thức sau, Mave batty fe ned

& AKG, £iw,.Z

GyM, = KM, - KGy-+ 5GMy= KM, ~ 2822" sc, y ‘ Ak dw,

Trong đĩ, Tujn tHš d1 0094 12g THỦ LẦN git ihe ta quite: Wid

9) 4G§Mg :s:/Ghiều:oaoiốn tính: sau.khi xếp/đỡ hằng, Ye eye eee dee Di

KM; - Khoảng cách từ tâm nghiêng đến đường cơ bản, sau khi xếp/đỡ Hằng mạ KG; - Chiều cao trọng tâm của tau sau khi xếp/dỡ hàng

6GM, - S& hiéu chinh mat thống tự đo sau ¡ khi xếp/dỡ hàng, bơm nước Wị ¬ Khối lượng lơ hàng Duy) thứ), oer Œœ), doe De Ji begun oe hice’ W lWồ 6 ay (ayia mr

rE Ae sgtyu ose Sido dave

Một chiếc tau lượng chiếm nước 6 450, tế 4 chỉ u cao one Be lậm 1 KG = 4,52m Tại một cảng

, trung gian người ta đỡ khối: tầu: mot Tơ hàng 200: tấn cổ c ail eag tong tim 2,5m ở một cẳng trung gian khác xếp lên mặt boong mộ£f'hàđg50 tấn cĩ chiểu cao trọng tâm 5 mét Tìm chiéu cao trọng tâm của tàu sau khi dG yiexSp hàng ở h# cơng MO vậV Giải, ROL idub Sda gượul Beda Joe q5x qbd gavun ude ofdi gud gakd dniT (d

Trang 21

Ở đây chủ yếu là tính lại chiéu cao trọng tâm KG' của tàu, _ 6450 x 4,52 +150 x 5— 200 x 2,5 _ 6450 +150 —200 KG? =4,59m 2 Tính bằng cơng thức Với độ chính xác hơi kém hơn, một lơ hàng đồng nhất cĩ thể tính nhanh bằng cơng thức sau, od GM, =GM, + — (4 +42, -cm,] (m) Atw 2

Trong đĩ, ngồi các kỹ hiệu giống như ở cơng thức trên cịn cĩ, d- Mớn nước bình quân trước khi xếp/đỡ (m)

ở - Biến đổi mớn nước bình quân sau khi xép/dd, dd = — (m) 100x TPC TPC - Số tấn làm thay đổi 1 cm mớn nước

Zw - Chiểu cao trọng tâm của trọng lượng w (m)

Cơng thức cuối cùng,

GM, =GM,+—" Í**zg„pz~Z- -GM, Atw 2007PC

3 Gĩc nghiêng ngang sau khi xếp/dỡ một khối lượng nhỏ

Khi vật nặng w chuyển từ (0, Z„) đến(Y, Z„), làm phát sinh gĩc nghiêng ngang Ø cĩ thể tính như sau, Y, tg0= _— _ (A+w)(GM + ðGM) Ví dụ,

Một chiếc tàu lượng chiếm nước 9 587t, KGạ = 7,84m, KMạ= 9,936m Tại Z„ = 12,56m xếp thêm một lượng hàng 950t Tìm ổn tính GM của tàu sau khi xếp thêm hàng?

Giải,

Ta dùng hai phương pháp để tính tốn ổn tính sau khi xếp hàng để so sánh a) Tính bằng cách trực tiếp tra bang

Lượng chiếm nước 9 587+950 = 10 537t, tra bảng các tham số thuỷ tĩnh nhận được (sau khi xếp thêm hàng) KM¡=9,557m Tinh chiéu cao trọng tâm sau khi xếp thêm hàng, (9587 x 7,84) + (950 x 12,56) 9587 + 950 Vậy GM = 9,557-8,266 = 1,291m KG,= =8,266m

b) Tính bằng cơng thức như trường hợp xếp một khối lượng nhỏ dưới 10%

Trang 22

Với lượng chiếm nước 9587+950/2 = 1 062t tra bang tham số thuỷ tĩnh được TPC=23,5t/cm,

' KM=9,712m Tính lượng biến đổi ổn tính, 8GM =—” d+ ~Z, ~GM) A+w 200TPC 950 ( 950 =—————_4,6+—————-12.56—(9,936— 7,84) |=—0,888m 9587+950 200 x 23,51

Vậy ổn tính mới của tàu GM = 9,936 - 7,84 - 0,888 = 1,208m

Nĩi chung, phương pháp tính ở mục a) cĩ độ chính xác cao hơn phương pháp ở mục b) 31.5.6 Ổn tính khi xếp/dỡ hàng siêu trọng

1 Xếp hàng siêu trọng

Mã hàng siêu trọng (heavy unit, awkward uniÐ hình 31.15 cĩ khối lượng P Sẽ phát sinh gĩc

nghiêng lớn nhất, đồng thời ổn tính của tàu cũng biến đổi khi mã hàng vừa được nhấc lên

rời khỏi mặt câu tàu, vào thời điểm này mặt

phẳng chứa cần cẩu và dây cẩu vuơng gĩc với

mặt cắt dọc của tàu Ổn tính của tàu biến đổi đến

mức thấp nhất khi đầu cẩu vươn lên cao nhất

hoặc khi mã hàng vừa đưa qua lan can tàu, vào thời điểm này tàu cũng phát sinh gĩc nghiêng lớn nhất Ly, kz B

Cĩ thể áp dụng các cơng thức trước đây để tính biến đổi của ổn tính và gĩc nghiêng Giả sử đầu cần cẩu cách mặt cắt dọc giữa tàu là Ly, cách đường cơ bản là L„ thì lượng biến đổi ổn tính là, ag = Cầu tâu P(KG-L,) ‘ OGM =—————*“ A+P NY ~ Gĩc nghiêng phát sinh, Hình 31.15 PL tg0 ~ (A+ P)GM + P(KG—L,) + Trong đĩ,

ðGM - Lượng biến đổi chiều cao ổn tính (m)

P - Khối lượng hàng siêu trọng (t)

KG - Chiểu cao trọng tâm của tàu trước khi xếp hàng siêu trọng (m) L¿- Chiểu cao của đầu địn cẩu tính từ mặt phẳng cơ bắn (m) Ly - Khoảng cách từ đầu địn cẩu đến mặt cắt dọc của tàu (m) GM - Chiéu cao én tinh (m)

Trang 23

we “Y @~ Gée nghiéng (°)

Trên lý thuyết khi mã hàng nhấc khỏi mặt cầu tàu, thời điểm độ nghiêng lổn nhất và ổn tính thấp nhất khơng phát sinh đồng thời Tuy nhiên trong thực tiễn-cĩ thể, coi thời điểm mã hàng nhấc lên khỏi cầu tàu là thời điểm bất lợi nhất cho:ổn tính của tàu, cần tiến hành tính tốn độ nghiêng và ổn tính của tàu cho thời điểm này Dưới đây đưa ra ví dụ về cách tính tốn Ví dụ,

Một chiếc tàu dùng tẩn cẩu của lâu để xếp một thiết bị nặng 50 tấp Lượng chiếm nước của

tàu trước khi xếp thiết bị này là 13.000 tấn, KM= 8,80m, chiều cao ổn tính ban đầu GM= 0,56m, khoảng cách theo chiểu: ngang từ đường trung tầm đến đỉnh cẩu Ly= 14m; khoảng cách theo chiển | thang đứng từ đỉnh, cẩu đến đường cơ bản L= 24m Tìm gĩc nghơng, ngang và ổn tính khi cẩu mã hàng Giải, iy Ap dung các cơng thức vừa nĩi trên ta cĩ, HH + tị "cổ P(KG-L,) L) 50(8,80 - ~0,56~ -24,0) _ 8 060m A+P „ 13000 +50, Gĩc nghiêng ngang, : : tg0= nn Fly + en (A+ PYGM + PRG Z): : chứ, 50x14: , = 0,10736 “90 ,56(13000 + 50) + 50(8, 80— 0,56 — 24,0) Gĩc nghiêng ngang lớn nhất Ø = 6 Ủ, ổn tính Đằng 0 ,560- 0 ,060=0, 50m Xếp hàng siêu: ‘trong bằng cần cẩu đại của tàu Đàn

Cũng cĩ trường hợp phải cẩu hang lên tàu bling cf cấu u đại của tàu Địn cẩu cĩ khối lượng dang ké va ổn tính của tàu khá nhỏ, cần xem xét tới mơmen nghiêng ngang do cẩu đại tạo ra Dưới đây là một ví dụ xử lý tình huống này,

Vi du, "

Một chiếc tàu dùng cần cẩu đại để xếp một nổi hơi cĩ khối lượng 60t Khối lượng của địn cẩu đại 5,2t, chiều dài vươn ra ngồi man | = 4,0m, chiểu rộng của tàu B = 21,2m, lượng chiếm nước trước khi xếp nổi hơi 8500t, chiều cao ổn tính ban đầu GM = 1,1m, chiéu cao

Trang 24

Khi cẩu hàng, mơmen gây nghiêng do khối lượng nổi hơi cùng với khối lượng bẩn thân của

địn cẩu tạo ra, cĩ thể lấy khối lượng gây nghiêng của địn cẩu là một nửa khối lượng của bản thân nĩ Vậy, [P+ I al; B+!) (so 1? +4) tgO= 2 2 = 2 =0,1031 7 (A+ P)GM + P(KG-L,) - 1,10(8500 + 60) + 60(7,80-17) Gĩc nghiêng ngang Ø = 5,9°, Chiều cao tâm nghiêng là 1,1 - 0,064 = 1,036m 3 Dỡ hàng siêu trọng

Quá trình dỡ hàng siêu trọng theo như hình 31.16, tly, Ly)

khi nhấc vật nặng lên khỏi đáy hầm thì ổn tính nhỏ nhất phát sinh lúc đỉnh của địn cẩu đưa lên cao nhất hoặc lúc vật nặng đưa qua miệng quầy, gĩc

nghiêng ngang lớn nhất vào thời điểm trước khi đặt

vật nặng xuống cầu cảng Nếu vật nặng cĩ khối

B

lượng P, vị trí ban đầu tai ham hang 18 (Y,,Z,), Khi

nhấc vật nặng lên và đưa về phía cầu tàu thì đỉnh z L

địn cẩu cách mặt phẳng dọc là L„, cách mặt phẳng =?

cơ bản là L„ Thời điểm gĩc nghiêng lớn nhất và ổn tính nhỏ nhất khơng phát sinh cùng một lúc, tuy

nhiên cĩ thể lấy thời điểm trước khi vật nặng được ` [> |v 20) /

Cầu cầng

đặt xuống cầu cảng là thời điểm bất lợi nhất Thực tế đây là trường hợp nâng vật nặng lên khỏi tàu và treo nĩ tại điểm (Ly,L„) như đã trình bày, cho nên

việc tính tốn cĩ thể suy từ các cơng thức cơ bản ở phẩn trước Hình 31.16 P(L,-Z Biến đổi ổn tính tính theo cơng thức ðGM = Tự.-Z,) PUL, -Y, Gĩc nghiêng phát sinh = _ PU,-%) - AGM — P(L,-Z,) Vi du,

Trang 25

21,2 68) 7 +445 PG H%) _— | 2 ) AGM- P(L—Z,) 10350(9,70—8,50)— 68(31,5—3,5) =0,12674 Khi dỡ hàng gĩc nghiêng ngang lớn nhất Ø = 7,2", ổn tính của tàu GM= 9,70-8,50-0,184 = 1,016m "

31.6 Kiểm tra ổn tính của tàu bằng thực nghiệm

Khi thiết kế sơ đỗ sắp xếp hàng hĩa, vì xác định trọng tâm của từng lơ hàng khơng được chính xác cho nên kết quả tính tốn ổn tính GM thường khơng trùng khớp với thực: tế Do đĩ, sau khi xếp hàng lên tàu xong phải tiến hành thực nghiệm để kiểm tra lại độ tin cậy của ổn tính đã tính tốn Cĩ mấy phương pháp kiểm tra như sau,

31.6.1 So sánh với “ Thơng báo ổn tính” và kinh nghiệm ổn tính các chuyến trước

Đối chiếu kết quả tính tốn khi thiết kế sắp xếp hàng hố với các thiết kế sắp xếp Hãng hố

miu trong “Thơng báo ổn tính” của tàu, đồng thời so sánh với các thiết kế xếp hằng tượng tự

ở các lần trước, nếu khác biệt quá lớn thì phải tính tốn lại xem cĩ nhằm lẫn hay khơng

31.6.2 Sử dụng bản vế “Đường cong giới hạn chiều cao ổn tinh ban dau”

Bản vẽ nãy cĩ sẵn trong Thơng báo ổn -

tính của tàu, như hình 31.17, để kiểm

tra Dùng lượng chiếm nước A tra trong dé thi tm GM,, (GM giới hạn)

nếu GM tinh toén > GMgy c6 nghia 1a

ổn tính phù hợp với yếu câu an tồn Nếu GM<GM„ thì phẩi xem xét lại thiết kế xếp hàng và tính tốn lại Cũng

cĩ thể sử đụng đường cong giới bạn

chiều cao trọng tâm tàu KG„ ŒG giới hạn) thực tế là hai đường cong này cĩ

cùng ý nghĩa như nhau (vì KG„=KM- Hình 31.17

GM,,), sau khi tính tốn KG chỉ cần

thoả mãn điều kiện KG< KG thì cũng xem như đã thoả mãn yêu cầu về ổn tính = màn CN s in Bo ow Chiểu cao én tính ban đầu (m)} § 10060 14000 YOO ROO

31.6.3 Kiểm tra bằng dịch chuyển nước ngọt

Bằng cách bơm dịch chuyển nước ngọt giữa két phải và trái tạo nghiêng ngang để kiểm tra thế vững Cơng thức tính : wl A.sin@ GM = Trong đĩ,

w - Khối lượng nước ngọt dịch chuyển

1- Khoảng cách giữa hai trung tâm két phải và trái A- Lượng chiếm nước của tàu lúc thực nghiệm

Trang 26

@- Géc nghiéng ngang cia tau do chuyển nước

31.6.4 Do chu ky lic ngang của tàu khi hành trình để xác định GM

Khi chạy cĩ sĩng, tàu lắc ngang, dùng đổng hỗ bấm giây đo chu kỳ lắc của tàu để tính GM 2

GM = (+2) 7T

Trong đĩ,

T - Chư kỳ lắc của tàu (giây) B - Chiểu rộng của tàu (m)

k - Hệ số kinh nghiệm, cĩ liên quan đến cỡ tàu lớn nhỏ, hình dáng, phân bố trọng

lượng Cĩ thể lấy k như sau,

+ Tầuhàngđẩyti sk = 0,64-0,7 -— Tàu hàng nhẹ tải k=0,74-08

- Tàu chở gỗ đẩy tải k=0/75

+ Tàu chở khách k = 0,76 -0,86

Các giá trị của k nĩi trên chỉ dùng khi tính theo hệ mét Trong phạm vi giới hạn nêu ra ở trên, tàu lớn k lớn, tàu nhỏ k nhỏ

31.65 Xác định GM bằng phương pháp nâng hang bằng cần cẩu để tạo gĩc nghiêng

Tất cả các cần cẩu của các hầm đồng thời nâng mã bàng cĩ khối lượng nhất định, tạo gĩc nghiêng để xác

định GM : we

Phương pháp này tiến hành khi sắp kết thúc xếp hàng

Cho tất cả các cần cẩu mĩc mỗi cẩu một mã hàng cĩ khối lượng nhất định, đồng thời nhấc các mã hàng lên

Trang 27

w- Khối lượng hàng mỗi cần cẩu (tấn) B - Chiểu rộng của tàu (mét)

tT Khoảng cách ngang từ mạn tàu đến dây cẩu hàng (mét) Á - Lượng chiếm nước của tàu lúc thực nghiệm (tấn)

8Ø - Gĩc nghiêng ngang của tàu sau khi nhấc các mã hàng (® 31.66 Gây lắc nhận tạo Dùng máy đo chu kỳ lắc (Rolling Period Measurement EquipmenÐ để đo chu kỳ lắc của tau và tính GM bằng cơng thức, B GM = (k TỶ

Khi neo làm hàng, để cĩ thể đo độ lắc bằng máy phải tiến hành gây lắc nhân tạo Trước khi

khi sắp kết thúc xếp bàng, đùng một hoặc nhiễu cần cẩu đơng thời nhấc những mã hàng cĩ khối lượng ở cùng một phía mạn tàu sao cho tàu bị nghiêng về một bên, sau đĩ cùng đặt các mã hàng xuống và nhanh chĩng cho chùng dây cẩu để khối lượng các mã hàng khơng cịn tác dụng vào tàu, tàu sẽ lắc với biên độ giảm dẫn Trên máy đo sẽ ghi lai được chu kỳ lắc

của tàu Cĩ thể làm thực nghiệm vài lẫn, lấy giá trị trung bình thì càng chính xác hơn Đồng thời với việc đo chu ky bằng máy, cĩ thể dùng đồng hỗ bấm giây để đo chu kỳ lắc và đối

chiếu so sánh với nhau Phương pháp này thường áp dụng cho tàu chở gỗ 31.7 Điều chỉnh khi tàu bị nghiêng

Một chiếc tàu sau khi xếp hàng bị nghiêng thơng thường vì một trong hai lý do, » _ Trọng tâm của tàu nằm phía ngồi đường trung tâm của tầu

- — Ổn tính GM của tàu cĩ dấu “âm”

Tình trạng ấy xảy ra thường là do sai lầm khi thiết kế sơ đổ xếp hàng hoặc sai lắm khi xếp hàng Cả hai trường hợp trên đều làm cho tàu bị nghiêng tới một gĩc mà ở đĩ tâm nổi B dịch chuyển đến đường thẳng đứng qua G và nằm phía dưới G Trong trường hợp thứ nhất tàu bị nghiêng về phía mà trọng tâm bị lệch ra khỏi đường trung tâm đọc ở trường hợp thứ hai, tàu bị nghiêng về cả hai phía, cĩ thể chuyển từ phía bên này sang bên kia tùy lực tác dụng bên ngồi Dưới đây sẽ trình bày từng trường hợp một

31.7.1 Tàu bị nghiêng đo trọng tâm tàu nằm ngồi đường trung tâm đọc

Khi tính tốn để điều chỉnh nghiêng, như trình bày ở phần trên, dùng cơng thức,

tgo= ve hoặc we AGM -tg0

A.GM d

Trong đĩ,

øØ - Gĩc nghiêng (°

w- Khối lượng lơ hàng để khử nghiêng (t)

d~ Khoảng cách ngang của lơ hàng đến đường trung tâm đọc (m) A - Lượng chiếm nước của tàu (t)

Trang 28

GM - Chiéu cao én tính (m) Ap dung cơng thức này cĩ thể,

„ _ Biết gĩc nghiêng, tính mơmen gây nghiêng (w 9) từ đĩ tính w và ‘4, tiến hank hiệu chỉnh gĩc nghiêng bằng cách dịch chuyển hàng hoặc xếp thêm hàng

» _ Khí thiết kế sơ đồ xếp hàng, cĩ thể tính mốmeh gây nghiêng từ đĩ tính gĩc nghiêng của

tàu ¬

Nếu vừa dỡ hàng vừa xếp hàng thì dùng cách tính tổng đại số mơmen gây nghiêng (w.d) Khi cần hiệu chỉnh gĩc nghiêng bằng cách xếp thêm hàng, thì chiểu cao của: vị trí lơ hàng, xếp thêm khơng cĩ gì quan trọng miễn là nĩ khơng làm ảnh hưởng đến ổn tính quy định của

Từ cơng thức trên cĩ thể suy ra cơng thức sau đây để tiện sử dụng trong việc tính khối lượng

hang hĩa cần dịch chuyển khi điều chỉnh tàu nghiêng, trong cơng thức d là khoảng trọng tâm

hàng hĩa cần dịch chuyển,

_ AGM 9 57,34 Ví dụ 1,

Một chiếc tàu lượng chiếm nước 6 470 tấn cĩ KG 5 97m; KM_7,62m; bi nghiêng về phía phải 5°, Tàu cịn phải xếp 400 tấn hàng vào hai bên cánh gà của boong 2, một phần xếp ở vị trí phía trái cách đường trung tâm dọc 5 mét và một phần xếp ở vị trí phía phải cách đường trung tâm đọc 7 mét Hãy tính khối lượng phải xếp ở mỗi bên cách gà để tàu trở lại trạng thái cân bằng?

Giải,

Đặt w là số tấn xếp vào cánh gà trái

Vậy (400 — w) là số tấn xếp bên cánh gà phải Mơmen gây nghiêng trái = 5.w (t.m) , Mơmen gây nghiêng phai = 7(400 — w) (t.m)

Trang 29

Một chiếc tàu sau khi xếp hàng bị nghiêng 3°, phải dich chuyển hàng từ phải sang trái 10m,

Để tàu cân bằng ngang cần dịch chuyển bao nhiêu hàng? Lượng chiếm nước của tàu lúc đĩ A = 10000 tấn, chiều cao ổn tính GM = 0,5m Giải, Tìm số hàng phải dịch chuyển, áp dụng cơng thức, - AƠM.8 _ 10.000x0,5x3 = = 26,18 tấn 57,3d 57,3x10

31.7.2 Tau nghiéng do GM âm

Khi tàu cĩ GM âm thì dưới tác dụng của một ngoại lực nào đĩ tàu bị nghiêng một gĩc Ø và

nằm ở trạng thái cân bằng trung hịa, tâm nổi B dịch chuyển nằm trên đường thẳng đứng

phía dưới G Trong khai thác khơng cho phép tàu hoạt động với GM âm Tuy vậy cũng cĩ thể tính gĩc nghiêng Ø của nĩ

tg = |agM BM Ví dụ,

Một chiếc tàu cĩ lượng rế nước 4 500 tấn, GM = 0,24m Người ta định xếp một khối lượng 270 tấn lên trên boong, trọng tâm của lơ hàng cao hơn trọng tâm của tàu là Z = 5m, tra được BM trong tư liệu tàu là 4,40m Hãy tính GM mới và tìm gĩc nghiêng của tàu

Giải,

Lượng chiếm nước = 4500 + 270 = 4770 tấn

Do lơ hàng xếp trên boong nên trọng tâm G của tàu dịch chuyển lên phía trên một khoảng ơ KG, theo cơng thức phân điều chỉnh ổn tính, wZ _ 270x5,0 KG = = 0,28m A 4770 GM = 0,24-0,28 = — 0,04m (chú ý, GM âm) Tim géc nghiéng : tg0 = (oom = ,|2X0,04 _ 91348 BM 4,40 3° Gĩc nghiêng Ø = TT 31-8 Ổn tính của tàu khi gĩc nghiêng lớn

Ổn tính gĩc nghiêng lớn là ổn tính khi gĩc nghiêng lớn bơn 109-~15° hoặc khi một bên mép

boong bị nghiêng và bắt đầu ngập trong nước cịn phần đáy cong ở mạn bên kia nhơ lên khỏi mặt nước Trong khai thác rất nhiều trường hợp gĩc nghiêng ngang vượt quá phạm vị

gĩc nghiêng nhỏ dưới 15"

Trang 30

Khi gĩc nghiêng lớn theo như hình 31.19, thé tich V2 6 phan dim vao nuéc va thể tích Vị của phần bên mạn nhơ lên khỏi mặt nước khơng bằng nhau và khơng cịn đối xứng, cho nên các giả thiết đặt ra để nghiên cứu ổn tính ban đầu

khơng cịn phù hợp, do đĩ cơng thức ổn tính áp dụng cho gĩc nghiêng nhỏ cũng khơng cịn phù hợp nữa Lúc này chiều cao tâm nghiêng M khơng thể coi như cố định mà đã dịch chuyển theo sự biến đổi của tâm nổi Nĩi một cách khác, với gĩc nghiêng lớn, khơng thể dùng chiều cao ổn tính ban đâu GM để làm tiêu chuẩn đánh giá ổn tính của tau

Ổn tính gĩc nghiêng lớn cĩ hai loại gồm ổn tính

tĩnh ( Statical stability) và ổn tính động (Dynamical stability) Sự khác nhau giữa hai loại ổn tinh này là

ẩn tính tĩnh lấy cân bằng lực làm cơ sở, cịn ổn tính động lấy cân ‘bang cơng làm cơ sở để đánh giá ổn tính 31.8.1 Ổn tính tĩnh 1, Cách biểu thị ổn tính tĩnh Hình 31.19 Xét cơng thức mơmen ổn tính trong trường hợp gĩc nghiêng lớn, M= A-GZ

Trong đĩ lượng chiếm nước A là cố định, chỉ cịn phải xét tới biến thiên tay địn hổi phục GZ (righting lever) khi gĩc nghiêng ngang Ø thay đổi và vẽ thành đồ thị đặc tính của nĩ làm

cơ sở nghiên cứu và đánh giá ổn tính

Theo như hình 31.19, từ điểm K trên đường cơ bẩn hạ đường vuơng gĩc KN xuống đường tác dụng của tâm nổi Bị (sau khi tàu nghiêng, đường tác dụng c của tâm nổi B¡ là đường đi qua Bị vuơng gĩc với W¡;L¡) Từ G hạ đường vuơng gĩc GH xuống KN, ta nhận thấy tay địn hồi phục

GZ= KN-KH = KN - KGsin@

Trong đĩ,

GZ- Tay địn hồi phục (m)

KN - Tay địn ổn tinh tuyén hinh (Lever of form stability) (mì KH - Tay don ổn tính khối lượng (Lever of weight stability)(m)

KG - Chiểu cao trọng tâm tính từ đường cơ bản, khi xem xét lượng hiệu chỉnh mặt thống tự do với gĩc nghêng lớn thì lấy KG= KGạ+ ØGM P

KGp - Chiểu cao trọng tâm ban đầu Ø- Gĩc nghiêng ngang

OGM , - Latgng hiéu chỉnh mặt thống tự do

Để tính GZ và vẽ thành đồ thị, phải tính KN, cịn thành phân KGsin@ tính khá đơn giản

Trang 31

KN (m) — ‘ Se ] a 4 4 q —y | L Lượng chiếm nước 4 (ty 10.000 20.000 30.000 40.000 Hình 31.20

KN phụ thuộc vào hình dáng của tàu và biến thiên theo gĩc nghiêng Ø Để tiện lợi cho việc tính tốn ứng dụng, khi thiết kế và đĩng tàu, người ta đã tính tốn và vẽ sẵn các đường cong KN (Cross curves stability) cho từng gĩc nghiêng Ø biến thiên theo lượng chiếm nước A cĩ sẩn trong “Thơng báo ổn tính của tàu” Vi du trên hình 31.20 là bắn vẽ đường cong KN của con tàu cĩ.tên NONESUCH Trong hình, trục hồnh biểu thị lượng chiếm nước của tàu, trục

tung biểu thị KN tính bằng mét Trên mỗi đường cong cĩ ghi gĩc nghiêng Øtương ứng.- Đồ thi cánh tay địn hồi phục GZ biểu thị ổn tính tĩnh của tàu, gọi là đường cong ổn tính tĩnh, trên đĩ cĩ thể xác định được những đặc điểm cơ bản của ổn tính

2 Cách vẽ để thị tay địn hồi phục

Dưới đây lấy một ví dụ đễ giải thích cách vẽ

Vi du,

Trang 32

” 6M.23m a 27 7 3 10 "20 30 40 50 "60 Oo Om ars aN Hinh 31.21 Từ hình vẽ cĩ thể xác định được, GZmax = 1,81m tại đ= 389 GM =2,30m (xác định bằng cách vẽ) Géc 6, = 68° (GZ = 0) —> Phạm vi thế vững từ 0° đến 68° Tính GM, GM=KM-KG= 11,9-9,6 = 2,3m So sánh với GM xác định bằng cách vẽ cũng bằng 2,3m, vậy đường cong GZ ở trên là chính XÁc

Đặc trưng của đường cong tay ddn GZ

Hình 31.21 là đường cong ổn tính tĩnh của tàu Nonesuch Dùng đường cong GZ này để phân tích các đặc trưng ổn tính điển hình Một đường cong GZ như vậy cĩ thể biểu thị đây đủ đặc trưng ổn tính của tàu trong điều kiện vận chuyển nhất định như sau,

1) Độ nghiêng của đường cong ổn tính tĩnh tại điểm gốc

Trong phạm vi gĩc nghiêng nhỏ (từ 0° đến 15'), đường cong GZ trùng với đường hình sin, cĩ

thé ding GMsinØ (tay địn ổn tính ban đầu) thay thế cho GZ Với gĩc nghiêng lớn hơn, đường cong GZ cong lên phía trên, cĩ nghĩa là GMsinØ khơng cịn thay thế cho GZ được nữa

Khi vẽ đường cong ổn tính ŒZ cĩ thể dùng đặc tính này để kiểm tra tính chính xác của

đường cong Kiểm tra bằng cách đo một vài giá trị GZ ở độ nghiêng nhỏ, tính giá trị GZsinØ ở các gĩc nghiêng tương ứng, nếu hai giá trị lệch nhau chứng tỏ đường cong vẽ khơng chính xác

2) Tay địn hổi phục ở gĩc nghiêng 30° GZ ø-aạo (Righting lever at angle 30°)

Các tàu vận tải biển dân dụng nĩi chưng khi chạy biển dưới tác dụng của ngoại lực ở trạng thái tĩnh đêu tránh vượt qua gĩc nghiêng ngang lớn hon 30, cho nên cĩ thể dùng tay địn hơi phục GZ|„_ „ để biểu thị đặc tính ổn tính tĩnh gĩc nghiêng lớn

Trang 33

3) Gĩc nghiêng cực đại đ„ đối với tay địn hổi phục lớn nhất (Angle for maximum righting

lever)

Tại điểm B, khi gĩc nghiêng đạt téi 8, thi GZ đạt trị số cực đại GZ„ GZ„ và gĩc nghiêng tương ứng biểu thị tay địn ổn tính tĩnh và gĩc nghiêng mà con tàu cĩ thể chịu đựng được Thực té, dem GZ,, nhân với lượng chiếm nước ta cĩ mơmen ổn tính tĩnh cực đại biểu thị kha năng chịu đựng của tàu, GZ„ càng lớn chứng tổ ổn tính của tàu càng tốt đ,„ lớn hay nhỏ cĩ ảnh hưởng rất nhiều đến hình dáng của đường cong ổn tính tĩnh

4) Gĩc nghiêng vào nước Ø, (Angle of flooding)

“Trên đường cong tay địn ổn tính GZ cĩ một điểm uốn nằm trước gĩc Ø,„ mà sau điểm uốn này độ dốc tăng lên rất nhanh, qua đoạn đĩ độ dốc của đường cong lại tăng chậm lại Điều đĩ xảy ra là đo quy luật biến thiên khác nhau trước và sau gĩc nghiêng vào nước khi mép boong bắt đầu ngập nước Vì vậy gĩc Ø, tại điểm uốn trên đường cong gọi là gĩc vào nước

6,

5) Gĩc nghiêng mất ổn tinh 4, (Angle of vanishing stability)

Khi gĩc nghiêng đ = đ, GZ =0, 6, gọi là gĩc mất ổn tính Khi Ø> 6, thi GZ cé dau 4m, tao

ra mơmen lật Đối với tàu hàng bình thường đ, nằm trong khoảng 50° đến 70° Từ Ø= 0 đến

6, gọi là phạm vì ổn tinh (range of stability)

6) Đường tiếp tuyến với GZ kẻ từ điểm gốc O

Tại đ= 0 vẽ đường thẳng OP tiếp tuyến với đường cong GZ, trên hồnh độ tại 2= 57,3°

(bằng 1 radian) kẻ đường thẳng đứng, khoảng cách giao điểm của chúng đến trục hồnh chính là chiều cao ổn tính ban đầu GM Bằng cách so sánh giá trị này với chiều cạo ổn tính

ban đầu GM tính tốn cĩ thể biết được đường cong GZ vẽ cĩ chính xác hay khơng

Gũng cần phải nhấn mạnh rằng, chỉ cĩ đoạn đầu của đường cọng GZ trong phạm vi gĩc nghiêng 40° mới biểu thị một cách hợp lý giá trị của GZ, bởi vì trong thực tế với gĩc nghiêng quá lớn thì cĩ thể xảy ra:

- - Hàng hĩa bị dịch chuyển

„Trang thiết bị đổ vỡ,

«Ồ - Nước tràn vào tàu,

Trong những trường hợp như vậy, giả thiết ban đầu trọng , tâm G của tàu cố định khơng cịn đúng, đường cong khơng ‘ ars

cịn ý nghĩa thực tế 1 Ly

6 z eer

Xác định GZ bằng tay địn ổn tính với trọng tâm giả định Họ @ lửa

Trên hình 31.22, giả định trọng tâm tàu là G„, chiều cao !

trọng tâm là KG,, vẽ đường vuơng gĩc G,Zo với đường tác Sa

dụng của tâm nổi Ta cĩ, \ x /

GZ = G2, + GGsin Ø Hình 8122

—— à

Trong cơng thức, Gọ nằm dưới G lấy GụG dấu (-), Gọ năm

Trang 34

drên G lấy dấu.(+)

'Ĩựử¿ ÈớÌthể tìm trên “Đường cong tay địn ổn tính trọng tâm giả định” của tàu bằng hai đối

số (A,Ø) Chiêu cao trọng tâm giả định KG, cho trong tư liệu tàu, thường ghỉ ngay trên đường cong tay địn ổn tính giả định Hình 31.23 là “Đường cong tay địn ổntính trọng tâm giả định” của một chiếc tàu riêng biệt nào đĩ dùng làm ví dụ

GoG là hiệu số của chiều cao trọng tâm giả định với chiéu cao trong tam that,

— G,G=KG,-KG

Trên các tàu của Mỹ và Châu Âu thường sử dụng loại đường cong tay địn ổn tính giả định

này để tính GZ Thực chất của loại đường cong này cũng giống như “Đường cong tay địn ổn

tính đường hình” Thực tế, GoZ¿ và KN song song với nhau nhưng giá trị hơi nhỏ hơn 20 1£ -Chiểi cao trọng lâm giả định “6= aa t2 08 04 Ohi 4xi000t 6 3 tơ t2 4 16 18 20 a Hinh 31.23 Gân bằng tinh

Khi tàu chịu tác dụng của ngoại lực như sĩng giĩ thì phát sinh mơmen nghiêng M; Giả sử

'Mroố định thì Mị= €; nĩ khơng cĩ quan hệ hàm số với gĩc nghiêng Ø Trên đường cong ổn tính tĩnh, M: được biểu thị bằng đường thẳng HP cắt đường cong ổn tính tai A tương ứng với

gĩc Ø,.(bình 31:24), nghĩa là khi chịu tác dụng

= ngoại lực tàu phát sinh một gĩc nghiêng Ø,ở §

gĩc nghiêng đĩ mơmen nghiêng và mơmen ổn = B Ms tính cĩ giá trị bằng nhau, nhưng ngược chiều H Mixe

nhau, tổng mơmen bằng 0, điểm A gọi là điểm T (Sa † e can bdng tinh N6i m6t cdch khéc, mémen én yy, Msm NX

tính tai A cĩ thể chống lại mơmen nghiêng của |_ | 1‘ ' vở ngoại lực M› gĩcØ, tương ứng gọi là gĩc 0 150, i 31 o4 oR

inh 31 nghiêng tĩnh Xét về điều kiện của cân bằng

tĩnh thì mơmen nghiêng ngoại lực M: lớn nhất mà ổn tính tĩnh cho phép phải thỏa mãn điểu

kiện, :

Mrs Mon

Trong đĩ, Mạ là mơmen ổn tính cực đại của tàu

Trang 35

Nếu khơng thỏa mãn điểu kiện như vậy thì tàu sẽ lật ngã Cho nên M,„ là tiêu chí quan

trọng để đo lường ổn tính tĩnh, biểu thị khả năng chống đổ mơmen nghiêng ngang dưới điều

kiện cân bằng tĩnh của tàu

318.2 Ổn tính động

1 Khái niệm ổn tính động

Khi tàu đột nhiên chịu tác dụng của ngoại lực, do sĩng giĩ tàu bị nghiêng thì trong khoảng thời gian ngắn mơmen nghiêng ngang biến đổi rõ rệt tạo thành gia tốc gĩc nghiêng và quần tính

Sau khi tàu bị nghiêng dẫn tới cân bằng

tĩnh M=M, thì gia tốc gĩc nghiêng bằng M K khơng nhưng tốc độ gĩc nghiêng đạt tới

trị số lớn nhất Do quán tính, tàu khơng

thể dừng lại tại gĩc nghiêng đ mà tiếp HĐ 7 SN tục nghiêng thêm, lic nay M; >My 1am

cho tốc độ gĩc nghiêng giảm xuống và % gia tốc gĩc tăng lên nhưng mang dấu

ngược chiểu so với trước khi nghiêng đến 0 gĩc Ø, Tàu nghiêng tiếp đến một gĩc ý

6, thì tốc độ giảm xuống bằng 0, tầu 0 j X2 À` ——

khơng thể tiếp tục nghiêng được nữa Tuy |

nhiên, vì lúc nay M, >My; cho nên tàu b)

a a + %

khơng thể dừng lại ở gĩc 9, mà bắt đầu Hình 31.25 nghiêng trả theo chiều ngược lại Cũng

giống như vừa phân tích, khi tàu nghiêng ngược lại thì lại phát sinh gia tốc gĩc ngược chiéu với trước đĩ, cứ tiếp tục như vậy tàu sẽ nghiêng qua trái, qua phải theo chu kỳ tại gĩc đ,, ,xem hình 31.25a và b Nhờ tác dụng của sức cẩn nước, dao động lắc của tàu sẽ tắt din va cuối cùng tàu dừng lại ở gĩc nghiêng Ø, Nếu trong quá trình lắc mà mơmen nghiêng ngang (do ngoại hực) tắt đột ngột thì tàu sé dao động chu kỳ quanh điểm cân bằng ban đầu @ =0, cuối cùng dừng lại ở đĩ Gĩc đ, được gọi là gĩc nghiêng động, đĩ là gĩc nghiêng ngang dưới điều kiện cân bằng động M a) t

Trong ổn tính động của tàu vì cĩ sự tổn tại của gia tốc gĩc, cho nên điều kiện cân bằng động là cơng do mơmen hồi phục W, sinh ra và cơng do mơmen nghiêng Wrsinh ra phải bằng nhau Tức la.: @ We [M,-d0=W, = [M,.d0 0 ; Trong đĩ, W; - Cơng do mơmen nghiêng sinh ra M;- Mơmen nghiêng

W,- Cơng do mémen hdi phục sinh ra

Trang 36

M;- Mơmen hồi phục 9 - Gĩcnghiêng

Cĩ thể dùng đổ thị ổn tính tĩnh để tìm gĩc nghiêng động Ø, bằng cách như sau,

Wy va W, trong các cơng thức tích phân trên chính là diện tích nằm dưới đường cong tay địn nghiêng M; và tay địn hổi phục M; Từ hình 31.25 nhận thấy với điều kiện vừa đặt ra,

Diện ích OIKE=DiệníchOHEE ˆ

Loại bỏ phân diện tích chung OIEE, cịn lại, Diện tích OHI = Diện tích TKE

Trên hình vẽ, đĩ là hai điện tích cĩ gạch chéo, từ điều kiện này cĩ thể xác định được gĩc nghiêng động đ, Ở đây cũng nhận thấy rằng, gĩc nghiêng động đ, lớn hơn rất nhiễu so với gĩc nghiêng tĩnh đ,, cho nên ổn tính của một con tàu chỉ thỏa mãn điều kiện cân bằng tĩnh là chưa đũ mà cịn phải thỏa mãn điều kiện cân bằng động

Để xác định “Diện tích OHI = Diện tích IKE” trên đường cong ổn tính tính phẩi dùng

phương pháp tính tích phân gần đúng để tìm ra tay địn ổn tính động Lạ rồi vẽ thành đồ thị ổn tính động, sau đĩ tìm gĩc nghiêng động đ, trên đổ thị đĩ

2 Tay địn ổn tính động (dynamical stability lever)

Biến đổi cơng thức tích phân trên ta cĩ cơng do mơmen ổn tính tĩnh sinh ra, W.= a {ozdo = 9,81-A-L, (KN -m-rad)

4

Trong đĩ, A - Lượng chiếm nước của tàu

Jezao = Lạ chính là diện tích dưới đường cong tay địn ổn tính tĩnh GZ : Như vậy, đồ thị tay địn ổn tính tĩnh GZ, hồn tồn cĩ thể mơ tả khả năng sinh cơng của mơmen ổn tính tĩnh Cơng do mơmen ổn tĩnh tĩnh sinh ra là một dạng năng lượng

Khi tàu nghiêng một gĩc 2, cĩ thể định nghĩa

tay địn ổn tính động Lụ như sau, ø Lạ=“t= Jozae (m-rad) A ge Từ biểu thức tích phẩn trên dễ nhận thấy rằng tay địn ổn tnh động Lạ ở một gĩc nghiêng nào đĩ thực tế là tổng diện tích dưới đường cong tay địn ổn tính tĩnh ở gĩc tương-ứng Hình 31.26 là đường

cong GZ và đường cong Lạ diện tích dưới đường

cong GZ AC la tay địn ổn tính tĩnh tại Ø và BC = Lạ là tay địn ổn tính động cũng tại gĩc độ đĩ, tức là diện tích OAC từ 0 đến Ø Như vậy, những đặc tính của đường cong tay địn

ổn tính tĩnh hồn tồn cĩ thể diễn đạt bằng đường cong tay địn ổn tính động

SO TAY HANG HAI 253

Trang 37

Một số đặc tính của ổn tính động rất dễ xác định trên đường cong tay địn ổn tính động Cách vẽ đề thị tay địn ổn tính động

1) Vẽ đường cong GZ Tién hành theo các bước sau đây,

Từ cơng thức GZ=KN-GMsin Ở hoặc bằng phương pháp xác định tay địn ổn tính tĩnh bằng trọng tâm giả định tim GZ chính xác đến cm, chia phân cách các điểm tính tốn gĩc nghiêng 6 là 10 trong khoảng 0 đến 70° như hình 31.27 (cũng cĩ thể lấy phân cách các điểm tính gĩc nghiêng 5°)

2) Tìm diện tích giữa các điểm phân cách

Diện tích S¡ giữa hai điểm : S¡ = 2 (6#, +GZ,,)ư8

tự (m-rad) ƒ GZ(m)

10 +16

Hư na —w

Hình 31.27

Trong đĩ , ổØ là gĩc độ giữa hai điểm phân cách tính bằng (°) hoặc cung (ra), phân cách 5”

(0,087 rad) hoặc 100,175 rad) 3) Tính tốn Ly Tay địn ổn tính động L„u tại điểm phân cách thứ ¡ là tổng diện tích giữa các điểm phân cách từ 0 đến ¡, tức là, La= xs 7 r=i 4) Vẽ đỗ thị tay địn ổn tính động

Đưa các giá trị Lạ lên trên hệ tọa độ, nối các điểm lại với nhau ta cĩ đồ thị Lạ Trên tọa độ này cũng phải vẽ cả đường cong tay địn ổn tính tĩnh GZ, như hình 31.27

Trang 38

Ap dụng cơng thức S¡ = 2 (6 +GZ,_,)O0 tính diện tích giữa các điểm phân cách, 1 11 10 So = 2 (GZ, + GZ,,)(30—20) c T2 = 5 (116+ 0,60) x 5 = 0415 (mrad) * ” Ap dung céng thite La= Ss „ để tính Lạ, chẳng hạn tại vị trí 30° Lạ; là tổng diện tích 3 jo điểm phân cách trước đĩ, 3 La= Xs |, = 0+0,02+0,07+0,15=0,24(m-rad) J=0 -_ Kết quả tính tốn đưa vào bắng sau đây Bảng tính tốn tay địn ổn tính động Gĩc nghiêng Ø® |109 |209 | 30° | 40° | 50° | 60° | 70° = GZ 0,23 | 0,60 | 1,16 | 1,46 | 1,33 | 0,82 | 0,18 (m) ", D.ích giữa hai điểm phân cách | 0,02 | 0,07 | 0,15 | 0,23 | 0,24 | 0,19 | 0,09 (m-rad)} * Id 3) {m- | 9.02 | 0,09 | 0,24 | 0,47 | 0,71 | 0,90 | 0,99 Tải

Dem két quả tính tốn vẽ thành đồ thị GZ, và Lạ như hình 31.27 4 Các đặc tính của đường cong tay địn ổn tính động 4 ie lg Taz Ẳœ Ps A] Ion x 2 lạ =<— L @ 8 0 57.90 Gn Ic % 9y Hình 31.28

Hình 31.28 là đồ thị tay địn ổn tính động điển hình của một chiếc tàu nào đĩ, đường cong này biểu thị những đặc trưng ổn tính động của tàu Nhận xét đường cong Lạ trên hình vẽ,

tàu từ trạng thái cân bằng bắt đầu nghiêng (ngang), Lạ cũng bắt đầu tăng cao, tốc độ tăng

cao khá nhanh, khi Lạ đạt tới gĩc nghiêng Ø, (hay khi GZ đạt tới giá trị cực đại) thì gia tốc

Trang 39

tăng cao của La bằng khơng, Sau khi vượt qua 6,, thi gia tốc tăng cao giảm xuống, khi nghiêng đến gĩc 0, thì Ly dat tới giá trị cực đại Cĩ thể khái quất các đặc tính của đường cong Lụ trên hình 31.28 như sảu,,

1) Điểm uốn của đường Lạ phát sinh tại Ø„

2) Khi tàu nghiêng đến gĩc Ø, (gĩc mất ổn tính) thì Lạ cĩ giá trị cực đại ở điểm cuối cùng bên phải

Tuy nhiên cần lưu ý, khi gĩc vào nước đ, nhỏ hơn gĩc nghiêng động Ở, thì đường Ly chi kéo dài đến gĩc nghiêng động Ø, mà thơi, lúc này-thì điểm cuối của đường La lấy tại điểm P trên đường DP

Trong thơng báo ổn tính của mỗi tàu :

đều cĩ đường cong gĩc vào nước Đồ thị gĩc vào nước tính đến 6g thong giĩ hẩn hàng s số 4,

ta ca” „ 5 | tau XXX

tương ứng với các lượng chiếm nước i LS Spe khác nhau Hình 31.29 lấy đường 70 ` cong gĩc vào nước hầm hàng số 4

của một tàu nào đĩ làm ví dụ Từ :

đường cong nhận thấy đối với mỗi wo

con tau mén nước (hoặc lượng chiếm 40

nước) càng lớn thì gĩc vào nước càng r :

nhỏ Khi gĩc nghiêng của tàu lớn hơn a §

gĩc vào nước thì nước bên ngồi cĩ ;ok ca tt thể vào các hầm hàng, các khơng : + An Ổn tà Hình 31.28 ‘ ~~ 01000) t gian khác, đe dọa.an tồn của tàu Gĩc vào nưỚc Ø;(°) A ee 3) Cách xác định gĩc nghiêng động 0,

Từ hình 31.28, kéo dài đường cong Lạ bằng cách lấy giá trị đối xứng về phía trái trục tùng, tại vị trí gĩc nghiêng Ø quy định ( gọi là gĩc nghiêng hiệu chỉnh) kế đường thẳng đứng gặp đường cong Lụ tại D, qua D kế tiếp tuyến DP với Lạ, qua P kế đường thẳng đứng cắt trục hồnh tại Ø,, Ø, là gĩc nghiêng động mà ta cần tìm,

Gĩc nghiêng hiệu chỉnh Ø là gĩc hiệu chỉnh quy định trong quy phạm đĩng tàu được xác lập thơng qua thử độ nghiêng do tác dụng của sĩng biển trên mơ hình thử đ; phụ thuộc vào hình đáng tàu, khu vực hành hải Việc đưa gĩc biệu chỉnh vào đổ thị là để tăng mơmen nghiêng ban đầu trên mơ hình thử nghiêng khiến cho các điêu kiện giả định trên mơ hình phù hợp với thực tế @ duge tinh tốn theo cơng thức cho trong quy phạm đĩng tàu (Quy phạm phân cấp và đĩng tàu biển vỏ thép- TCVN6259-10_2003 , Phần 10, Chương 5)

4) Cách xác định tay địn nghiêng cực tiéu Lymin OAC Mimin:

Cũng từ hình 31.28, qua D kế, đường thẳng song sọng với trục hồnh, lấy, một đoạn DB = 57, 3 qua.B kẽ đường thẳng đứng cắt đường La tại A, Chiều đài AB là tay địn nghiêng gang, cực tiểu La C Munin) Dé, hiéu, vì hiệu của hai đường DP và, DĐB chính là cơng do : mơmen nghiêng ngang nhỏ, nhất, sinh ra, dĩ nhiên, độ nghiêng của nĩ chính là tay địn

nghiềng ngang cực tiểu

Trang 40

31.9 Yêu cầu về ổn tính

31.9.1 Yêu cầu về ổn tính theo TCVN 6295-10:2003 và của IMO

Các yêu cầu về ổn tính đối với tàu cĩ vùng hoạt động khơng hạn chế theo TCVN 6259- 10:2003 đêu dựa theo yêu cầu của IMO về ổn tính theo “Quy tắc của IMO về ổn tính tồn vẹn phù hợp với các loại tàu ” Nghị quyết (A.749(18)) gọi tất là “Quy tác ổn tính IMO ” Dưới ay đưa ra các yêu cầu cơ bản của ổn tính đối với các loại tàu theo “Quy tắc ổn tính

IMO”

Sau khi tính tốn sắp xếp hàng hĩa và hiệu chỉnh mặt thống tự do cho chất lồng, theo yeu cầu của IMO, ổn tính phải thồa mãn các yêu cầu như sau,

1 Chiểu cao ổn tính ban đâu khơng nhỏ hơn 0,15m (trừ tàu chở gỗ và tàu đánh cá cố những quy định bổ sung);

2 Trên đường cong tay địn hơi phục, diện tích dưới đường cong trong phạm vi gĩc nghiêng ngang 0~30” khơng được nhỏ hơn 0,055 m.rad;

3 Diện tích dưới đường cong tay địn hơi phục trong phạm vi gĩc nghiêng ngang 0~40” hoặc gĩc vào nước Ø, nếu Ø,< 40”, khơng được nhỏ hơn 0,090 m.rad;

4, Diện tích đưới đường cong tay địn hồi phục trong phạm vi gĩc nghiêng ngang 302~40° hoặc gĩc vào nước Ø,, lấy gĩc nào nhỏ hơn, khơng được nhỏ hơn 0,030 m.rad;

5 Tay địn hổi phục tại gĩc nghiêng ngang 30” khơng được nhỏ hơn 0,20 m;

6 Gĩc (gĩc nghiêng tĩnh giới hạn) tương ứng với tay địn hồi phục cực đại tốt nhất lớn hơn 30°, ít nhất khơng được nhỏ hơn 25”;

7 Thỏa mãn những yêu cầu tiêu chí đánh giá về thời tiết (chỉ thích hợp với tàu cĩ chiều dài 24

mét và trên 24 mét,

1) Mơmen nghiêng My do áp lực giĩ sinh ra được tính theo cơng thức như sau, My= P,-A,-Z, =g-A-l, (kN.m)

Trong đĩ,

Ay - Diện tích hứng giĩ đĩ là diện tích hình chiếu mặt bên mạn của thân tàu trên đường nước và hàng hố trên boong khi tàu nổi cân bằng (m?)

Zw - Cy ly thẳng đứng từ trung tâm của A„ đến đường nước (m)

Py - Ap lực giĩ tính tốn đựa vào giới hạn của khu vực hàng hai va Zy, lấy giá trị

(kPa) nay ở đổ thị cĩ trong Quy phạm dong tau l¿ - Tay địn nghiêng do áp lực giĩ

A -_ Lượng chiếm nước của tàu g8 - Gia tốc trọng trường (m⁄42)

Trong tư liệu các tàu đều cĩ đổ thị biểu thị quan hệ giữa l„ và lượng chiếm nước của tàu, hình 31.30 là tư liệu của tàu XXX nào đĩ Trong thơng báo ổn tính của tàu contennơ đều cĩ đồ thị quan hệ giữa mớn nước với diện tích mặt chiếu bên mạn A„ từ đường nước trở lên và cự ly Z cho các lớp contennơ khác nhau

Ngày đăng: 03/10/2012, 15:27

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 31.01 .  KB  -  Chiểu  cao  của  tâm  nổi  B  tính  từ ki  tàu  - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
Hình 31.01 KB - Chiểu cao của tâm nổi B tính từ ki tàu (Trang 2)
Hình 31.02 3.  Cân  bằng  khơng ổn  định  (Unstable  Equilibrium)  - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
Hình 31.02 3. Cân bằng khơng ổn định (Unstable Equilibrium) (Trang 4)
lỏng tra bảng. Nếu đo tại điểm B, mặc dù số đọc trên thước đo là đậy nhưng thực tế két vẫn - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
l ỏng tra bảng. Nếu đo tại điểm B, mặc dù số đọc trên thước đo là đậy nhưng thực tế két vẫn (Trang 7)
Tàu XYY, két nhiên liệu Số 2.cĩ lỗ›đo năm ở mặn i4i?1Õ đơ“ tách đườngrgiữatšb Sài đĩi - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
u XYY, két nhiên liệu Số 2.cĩ lỗ›đo năm ở mặn i4i?1Õ đơ“ tách đườngrgiữatšb Sài đĩi (Trang 7)
hình 31.06. GRO Tế ni vn g ghé í: - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
hình 31.06. GRO Tế ni vn g ghé í: (Trang 8)
Một chiếc tàu hầm hàng số 3 xếp hàng theo như hình 31.10, dung tích hầm hàng này là - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
t chiếc tàu hầm hàng số 3 xếp hàng theo như hình 31.10, dung tích hầm hàng này là (Trang 10)
hẳm được thống kê theo bảng dưới đây. Hảy tính chiều cao trọng tâm đến ki của tồn bộ hàng  hố  trong  hầm - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
h ẳm được thống kê theo bảng dưới đây. Hảy tính chiều cao trọng tâm đến ki của tồn bộ hàng hố trong hầm (Trang 10)
Nĩi chung, trong thơng báo ổn tính của tàu đều cĩ bảng tra cứu số hiệu chỉnh mặt thống tự do  của  từng két  đối  với  ổn tính  an đầu,  e  làu,  trong tự  liệu,  tính  sẵn võ  GM,,  cũng  cĩ dầu  chỉ  - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
i chung, trong thơng báo ổn tính của tàu đều cĩ bảng tra cứu số hiệu chỉnh mặt thống tự do của từng két đối với ổn tính an đầu, e làu, trong tự liệu, tính sẵn võ GM,, cũng cĩ dầu chỉ (Trang 11)
a) Kéthình vuơng hình 31. dày: lÁ + S4) 6. 1.1 den đgợt cSột Œ - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
a Kéthình vuơng hình 31. dày: lÁ + S4) 6. 1.1 den đgợt cSột Œ (Trang 12)
Theo bảng trên lấy khối lượng từng hầm, két nhân với chiều cao trọng tâm: ghỉ %Ào cột cuối cùng - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
heo bảng trên lấy khối lượng từng hầm, két nhân với chiều cao trọng tâm: ghỉ %Ào cột cuối cùng (Trang 16)
Hình 31.14 - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
Hình 31.14 (Trang 17)
Với lượng chiếm nước 9587+950/2 =1 062t tra bảng tham số thuỷ tĩnh được TPC=23,5t/cm, - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
i lượng chiếm nước 9587+950/2 =1 062t tra bảng tham số thuỷ tĩnh được TPC=23,5t/cm, (Trang 22)
Quá trình dỡ hàng siêu trọng theo như hình 31.16, ty, L2 - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
u á trình dỡ hàng siêu trọng theo như hình 31.16, ty, L2 (Trang 24)
tính của tàu, như hình 31.17, để kiểm - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
t ính của tàu, như hình 31.17, để kiểm (Trang 25)
k - Hệ số kinh nghiệm, cĩ liên quan đến cỡ tàu lớn nhỏ, hình dáng, phân bố trọng - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
k Hệ số kinh nghiệm, cĩ liên quan đến cỡ tàu lớn nhỏ, hình dáng, phân bố trọng (Trang 26)
Khi gĩc nghiêng lớn theo như hình 31.19, thể tích Vạ ở phần dìm vào nước và thể tích Vị của phần  bên  mạn  nhơ  lên  khỏi  mặt  nước  khơng  bằng  nhau  và  khơng  cịn  đối  xứng,  cho  nên  các  giả  thiết  đặt  ra  để  nghiên  cứu  ổn  tính  ban  đầu  - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
hi gĩc nghiêng lớn theo như hình 31.19, thể tích Vạ ở phần dìm vào nước và thể tích Vị của phần bên mạn nhơ lên khỏi mặt nước khơng bằng nhau và khơng cịn đối xứng, cho nên các giả thiết đặt ra để nghiên cứu ổn tính ban đầu (Trang 30)
KN phụ thuộc vào hình dáng của tàu và biến thiên theo gĩc nghiêng Ø Để tiện lợi cho việc tính  tốn  ứng  dụng,  khi  thiết  kế  và  đĩng  tàu,  người  ta  đã  tính  tốn  và  vẽ  sẵn  các  đường  cong  KN  (Cross  curves  stability)  cho  từng  gĩc  nghiên - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
ph ụ thuộc vào hình dáng của tàu và biến thiên theo gĩc nghiêng Ø Để tiện lợi cho việc tính tốn ứng dụng, khi thiết kế và đĩng tàu, người ta đã tính tốn và vẽ sẵn các đường cong KN (Cross curves stability) cho từng gĩc nghiên (Trang 31)
Hình 31.20 - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
Hình 31.20 (Trang 31)
Hình 31.21 - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
Hình 31.21 (Trang 32)
Trên hình 31.22, giả định trọng tâm tàu là G„, chiều cao ! - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
r ên hình 31.22, giả định trọng tâm tàu là G„, chiều cao ! (Trang 33)
tính đường hình”. Thực tế, GoZ¿ và KN song song với nhau nhưng giá trị hơi nhỏ hơn. - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
t ính đường hình”. Thực tế, GoZ¿ và KN song song với nhau nhưng giá trị hơi nhỏ hơn (Trang 34)
Hình 31.23 .  Gân  bằng  tĩnh  - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
Hình 31.23 Gân bằng tĩnh (Trang 34)
khơng thể dừng lại ở gĩc 9, mà bắt đầu Hình 31.25 nghiêng  trả  theo  chiều  ngược  lại - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
kh ơng thể dừng lại ở gĩc 9, mà bắt đầu Hình 31.25 nghiêng trả theo chiều ngược lại (Trang 35)
Hình 31.27 - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
Hình 31.27 (Trang 37)
Bảng tính tốn tay địn ổn tính động - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
Bảng t ính tốn tay địn ổn tính động (Trang 38)
thể vào các hầm hàng, các khơng : +. An Ổn tà Hình 31.28 :_ (1000) † - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
th ể vào các hầm hàng, các khơng : +. An Ổn tà Hình 31.28 :_ (1000) † (Trang 39)
trung tâm đối xứng gây nên tay địn Hình 31.30 (x10000 - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
trung tâm đối xứng gây nên tay địn Hình 31.30 (x10000 (Trang 41)
ngang và giĩ ngang như sau, hình §g” Ä - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
ngang và giĩ ngang như sau, hình §g” Ä (Trang 41)
Ð ba&gt;L0 Hình 31.33 - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
ba &gt;L0 Hình 31.33 (Trang 44)
yêu câu ổn tính của IMO trong suốt - Sổ tay hàng hải - Tập 2 - Chương 31
y êu câu ổn tính của IMO trong suốt (Trang 44)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w